科学家研发出无线装置 可将光、水、二氧化碳转化为清洁能源

美媒称，研究人员研制出了一种独立的装置，可以将阳光、二氧化碳和水转化为碳中和燃料，无需添加任何东西，也不需要电力。

据美国每日科学网站8月24日报道，由剑桥大学团队研发的这一装置是向着实现人工光合作用——模拟植物将阳光转化为能量的过程——迈出的重要一步。它基于先进的“photosheet（光板）”技术，将阳光、二氧化碳和水转化为氧气和甲酸——一种可直接使用或转化为氢的可储存燃料。

这一研究结果发表在《自然·能源》杂志上，是一种将二氧化碳转化为清洁燃料的新方法。这种无线装置可以按比例扩大，用于类似太阳能农场的能源“农场”，利用阳光和水生产清洁燃料。

收集太阳能将二氧化碳转化为燃料是减少碳排放和摆脱化石燃料的一个大有可为的途径。然而，挑战是在生产这些清洁燃料的同时不产生不必要的副产品。

研究报告的第一作者、剑桥大学化学系的王倩（音）博士说：“实现具有高度选择性的人工光合作用，以便尽可能多地将阳光转化为想要的燃料，而不是产生很多废物，这一直很困难。”

王倩说：“我们对它在选择性方面表现之好感到惊讶——几乎没有产生任何副产品。有时情况并不像预想的那样好，但这次的情况罕见，实际效果更好。”

研究报告的资深作者欧文·赖斯纳教授说：“此外，气体燃料的储存和副产品的分离可能很复杂——我们希望能够达到这样的程度，即我们可以清洁生产一种容易储存和运输的液体燃料。”

2019年，赖斯纳团队的研究人员根据“人造树叶”的设计研制出了一个太阳能反应器，也是利用阳光、二氧化碳和水产生一种燃料，即所谓的合成气。这项新技术的外观和表现与“人造树叶”非常相似，但工作方式不同，产生甲酸。

报道称，转化二氧化碳的钴基催化剂制作简单，相对稳定。虽然这项技术将比“人造树叶”更容易推广，但在考虑商业应用之前，其效率仍有待提高。研究人员正在试验一系列不同的催化剂，以提高稳定性和效率。