僅利用太陽能，人造樹葉可製成清潔液體燃料

英國劍橋大學化學系研究人員開發了一種太陽能技術，可以將二氧化碳和水轉化為液體燃料，並能直接作為臨時燃料驅動汽車發動機。研究結果發表在18日的《自然·能源》雜誌上。

附在金屬桿支架上的人造樹葉。照片中可以看到光電陽極側（綠色方塊）。

圖片來源：論文第一作者莫蒂亞爾·拉哈曼

研究人員利用光合作用的力量，只需一步就能將二氧化碳、水和陽光轉化為多碳燃料，即乙醇和丙醇。這些燃料能量密度高，易於儲存或運輸。與化石燃料不同，這些太陽能燃料可實現淨零碳排放，完全可再生。與大多數生物乙醇不同，它們無需任何農業用地。

雖然這項技術仍處於實驗室規模，但研究人員表示，他們的人造樹葉系統是擺脱以化石燃料為基礎的經濟的重要一步。

幾年來，研究小組一直在開發受光合作用啓發的可持續的零碳燃料。此前開發的人造樹葉只能製造簡單的化學品，如合成氣，這是一種氫氣和一氧化碳的混合物，用於生產燃料、藥品、塑料和化肥。但為了使這項技術更實用，它需要能夠在單一的太陽能驅動步驟中直接生產更復雜的化學品。

現在，人造樹葉可以直接生產清潔的乙醇和丙醇，而無需生產合成氣的中間步驟。

研究人員開發了一種以銅和鈀為基礎的催化劑。催化劑經過優化，使人造樹葉能夠產生更復雜的化學物質，特別是多碳醇，如乙醇和正丙醇。這兩種醇都是高能量密度的燃料，易於運輸和儲存。

此前研究已經能夠使用電力生產類似的化學品，但這是第一次僅利用來自太陽的能量通過人造樹葉生產複雜的化學品。

總編輯圈點：

生物乙醇一直被視為汽油的清潔替代品，因為它是從植物而非化石燃料中提取的。但有聲音認為，這依然是一項爭議性技術，因為它們佔用了很多可用於種植糧食的農田。如果換個思路，讓陽光照射在人造樹葉上，就能從二氧化碳和水中獲得液體燃料，該是多麼令人驚歎的化學現象！不過目前，該設備只是概念驗證，科學家還在努力優化吸光器，使其能夠更好地吸收陽光，同時也需改進催化劑，使其能夠將更多的陽光轉化為燃料。

（記者 張佳欣）