在研究人員通過改變植物的光合作用機(jī)制成功地將水分解為氫和氧之后，尋找新的利用太陽能的方法的努力向前邁進(jìn)了一步。

光合作用是植物將陽光轉(zhuǎn)化為能量的過程。當(dāng)植物吸收的水被“分解”時，氧氣作為光合作用的副產(chǎn)物產(chǎn)生。這是地球上最重要的反應(yīng)之一，因為它幾乎是世界上所有氧氣的來源。水分解時產(chǎn)生的氫可能是綠色的，無限的可再生能源。

由劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)院的學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究使用半人工光合作用探索了生產(chǎn)和儲存太陽能的新方法。他們利用自然陽光將生物成分和人造技術(shù)的混合物轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣。

該研究現(xiàn)在可用于革新可再生能源生產(chǎn)系統(tǒng)。發(fā)表在《自然能源》上的一篇新論文概述了劍橋Reisner實驗室的學(xué)者如何開發(fā)平臺來實現(xiàn)無輔助的太陽能驅(qū)動的水分解。

他們的方法還比自然光合作用吸收了更多的太陽光。

KatarzynaSokó?，第一作者和博士學(xué)位。圣約翰學(xué)院的一名學(xué)生說：“自然光合作用效率不高，因為它只是為了生存而進(jìn)化，因此它僅需最少的能量，大約是其潛在轉(zhuǎn)化和儲存能量的1-2%。”

人工光合作用已有數(shù)十年歷史，但尚未成功用于產(chǎn)生可再生能源，因為它依賴于通常昂貴且有毒的催化劑的使用。這意味著它尚不能用于將發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展到工業(yè)水平。

劍橋大學(xué)的研究屬于半人工光合作用新興領(lǐng)域的一部分，該領(lǐng)域旨在通過利用酶產(chǎn)生所需的反應(yīng)來克服完全人工光合作用的局限性。

索科?研究人員不僅改善了產(chǎn)生和存儲的能量，還設(shè)法重新激活了休眠了幾千年的藻類中的過程。

她解釋說：“加氫酶是藻類中存在的一種酶，能夠?qū)①|(zhì)子還原為氫。在進(jìn)化過程中，該過程已經(jīng)失活，因為它不是生存所必需的，但我們成功地繞過了無活性來實現(xiàn)我們想要的反應(yīng)-將水分解成氫和氧。”

索科?希望這些發(fā)現(xiàn)將有助于開發(fā)用于太陽能轉(zhuǎn)換的新型創(chuàng)新模型系統(tǒng)。