研究人员利用半人工光合作用创造太阳能

不仅开发更多可再生能源，而且还通过从大气中去除二氧化碳来帮助缓解气候变化的更长远努力之一是一个称为人工光合作用的过程。顾名思义，这个领域包括努力做什么植物 - 将水分子分解成能量 - 使用自然阳光赋予氢气和透气氧气 - 我们自己的方式更节能。

如果科学家能够弄清楚如何重建植物将气候变暖的二氧化碳转化为清洁能源的过程，那么我们可以开发理论上无限的清洁能源，不仅适用于地球上的人们，也适用于希望（希望）有一天的人们需要清洁的空气和能源，以探索和发展空间宜居的结构。这是一个至少可以追溯到1912年的野心 科学 纸张，但存在障碍，即它需要使用昂贵的，经常污染的催化剂。

幸运的是，剑桥大学圣约翰学院的一组研究人员表示，他们可能通过使用自然过程和人造技术的成功分离水中的氧和氢分子，发现了一种解决方法。这是一个他们称之为半人工光合作用的过程，他们说这有助于彻底改变可再生能源的发展。他们的研究结果发表于周一 性质。

“自然光合作用可被视为太阳能转化为化学能和太阳能燃料的生物蓝图，”第一作者KatarzynaSokó在一封电子邮件中解释道。 逆 。 “与自然光合作用相比，这种新系统可以更有效地利用太阳光谱，提供高转换率，并绕过几种相互竞争的代谢途径，这是单独使用合成生物学或材料科学无法实现的。”

什么是半人工光合作用？

半人工光合作用是一个相对较新的研究领域，它试图利用合成生物学和材料科学的混合重新创造光合作用，并着眼于可再生能源应用。剑桥的研究重点是藻类中发现的一种叫做氢化酶的酶，它用于分解氢和水分子的过程，这种过程自然停止发生，因为它不再需要藻类的存活。

“我们的工作……提供了开发未来半人工系统的工具箱，用于能量转换和'重新连接'其他光合作用途径，”Sokó补充道。 “例如，半人工串联系统应用可以扩展到水分解反应之外的光催化反应，如温室气体，二氧化碳转化为燃料。”

就目前而言，该设备只是一个概念验证。 Sokó详细说明它对于工业应用来说“相对过于脆弱”。她说，最令人鼓舞的事情可能是，许多不同专业领域的研究人员能够合作解决这样一个重要问题。

“令人惊讶的是，在开发该系统时需要多少不同的多学科领域和专业领域，包括材料科学，纳米技术，无机化学，合成化学和生物化学，”她说。 “经过多年的研究和合作才能获得足够的知识。”

研究人员认为，这些创新不仅对确保可再生能源的未来至关重要，而且对于确保未来的航天器可以长距离行驶至关重要。早在7月，一个国际科学家小组就如何在零重力环境中进行光电化学实验实验提出了一篇论文。

该项目的目标是寻找研究人员可以进行类似剑桥团队实验的方法，但是在太空中。

Sarah Sloat补充报道。