科学家们开辟了一种将阳光转化为燃料的新方法

在研究人员通过改变植物中的光合机械成功地将水分解为氢和氧之后，寻找利用太阳能的新方法的探索向前迈出了一步。

光合作用是植物将阳光转化为能量的过程。 当植物吸收的水“分裂”时，氧气作为光合作用的副产品产生。 它是地球上最重要的反应之一，因为它几乎是世界上所有氧气的来源。 当水被分解时产生的氢可能是一种绿色和无限的可再生能源。

一项由剑桥大学圣约翰学院的学者领导的新研究使用半人工光合作用来探索生产和储存太阳能的新方法。 他们利用自然阳光将水转化为氢和氧，使用生物成分和人造技术的混合物。

这项研究现在可以用来革新可再生能源生产系统。 发表在《自然能源》(Nature Energy)上的一篇新论文概述了剑桥雷斯纳实验室(Reisner Laboratory)的学者如何开发平台，以实现无辅助太阳能驱动的水分离。

他们的方法也成功地吸收了比自然光合作用更多的太阳光。

Katarzyna Soko？，第一作者和Ph。 圣约翰学院的D.名学生说：“自然光合作用是不有效的，因为它只是为了生存而进化出来的，所以它只能使所需的能量最小，大约是它可能转化和储存的能量的1-2%。”

人工光合作用已经存在了几十年，但它还没有成功地被用来创造可再生能源，因为它依赖于催化剂的使用，催化剂通常是昂贵和有毒的。 这意味着它还不能被用来将发现扩大到工业层面。

剑桥研究是半人工光合作用新兴领域的一部分，其目的是通过使用酶来创造所需的反应来克服完全人工光合作用的局限性。

佐科？ 研究团队不仅提高了生产和储存的能量，而且成功地重新激活了一个已经休眠数千年的藻类过程。

她解释说：“氢化酶是藻类中存在的一种酶，能够将质子还原成氢。 在进化过程中，这一过程被停用，因为它不是生存所必需的，但我们成功地绕过了不活动，以实现我们想要的反应-将水分解成氢和氧。

佐科？ 希望这些发现将使新的太阳能转换创新模型系统得以开发。

她补充说：“令人兴奋的是，我们可以有选择地选择我们想要的过程，并实现我们想要的反应，这是自然无法获得的。 这可能是发展太阳能技术的一个很好的平台。 这种方法可以用来将其他反应结合在一起，看看能做些什么，从这些反应中学习，然后构建合成的、更健壮的太阳能技术。

该模型是第一个成功地使用氢酶和光系统II创造半人工光合作用纯粹由太阳能驱动。

Erwin Reisner博士，Reisner实验室主任，剑桥大学圣约翰学院研究员，论文的一位作者将这项研究描述为“里程碑”。

他解释说：「这项工作克服了许多困难的挑战，将生物和有机成分集成到无机材料中，用于组装半人工设备，并为开发未来的太阳能转换系统开辟了一个工具箱。”

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