人工光合作用:诱人的清洁能源技术


人工光合作用:诱人的清洁能源技术

人工叶子被评为2017年的突破性技术之一,这类技术有望在生产清洁能源的同时从大气层吸走二氧化碳。

自然中的叶子吸取二氧化碳和水分,并利用阳光将其转化为碳水化合物。科学家则试图利用植物的这一转换能力,模仿光合作用,让植物产生能够储存起来供以后使用的燃料。这些努力终于有了成果。《科学美国人》(Scientific American)杂志与世界经济论坛(WEF)的专家们将人工叶子评为2017年的突破性技术之一。

牛在哪?

该项目的愿景是在生产新型能源的同时,从大气层吸走温室气体。这也使人工光合作用有望成为能源领域最清洁的技术之一。

哈佛大学(Harvard University)的丹尼尔?诺切拉(Daniel Nocera)和帕梅拉?西尔弗(Pamela Silver)是这条道路上的先行者。

该系统,或者说“叶子”,实际上是一个容器,是利用阳光做催化剂,把水分子分解成氢分子和氧分子。利用“叶子”中以氢为食的细菌,这些细菌吞噬释放出的氢分子,再加上二氧化碳,来产出液体燃料

即使是生长最快的植物,也只能将大约1%的阳光转化为养分,而哈佛大学的这两位科学家研发的系统在利用纯二氧化碳时,达到了10%的能量转化效率。

还有多家初创企业致力于将光能转化为可储存的化学能;其中,美国能源部(US Department of Energy)旗下分中心——人工光合作用联合中心(Joint Center for Artificial Photosynthesis),利用阳光制造太阳能燃料。

没有对比就没有伤害!

人工光合作用之所以令人振奋,是因为它制造出可储存、“可调遣的”可再生能源。现在的风力发电机和太阳能电池板只能断断续续地产生能量。剑桥大学科学和政策交流中心进行的估测认为,如果要用太阳能或风力发电来代替一座燃煤电厂的电力供应,前者的装机容量要达到后者的4倍。

这事儿你怎么看?

太阳能燃料不需要基础设施。它们可以被迅速送往最偏远的农村地区,这对发展中国家来说显然意义重大。比尔?盖茨(Bill Gates)在今年早些时候宣称,他本人对这个概念心向神往。并和其他人创立了突破性能源风投基金,对清洁能源投资10亿美金。

人工光合作用还将吸引另一个消费者群体:想要脱离人造生活生活的人。埃森哲(Accenture)估计,到2035年,北美12%的人和欧洲11%的人将实现能源自足,可能会脱离人工电网。特斯拉(Tesla)的Powerwall电池能够在白天储存太阳能电力,以便在夜间使用,这些尝试,都围绕着生态生活掀起了一阵浪潮,这能在保证生活质量的前提下,最大程度的减少对自然的索取。

虽然优势显而易见,但也引发了有关公用事业“死亡螺旋”的讨论:随着可再生能源变得更低价,不断萎缩的客户群要支撑起庞大的基础设施,这将导致萎缩的持续。模仿自然以求回归,这种诗意的后现代生活方式离大家还有多远?


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