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最佳的綠色能源

在伊恩·麥克尤恩（Ian McEwan）的最新小說(shuō)《太陽(yáng)能》中，主人公邁克爾·比爾德，一個(gè)曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家，二十年來(lái)躺在榮譽(yù)上睡大覺(jué)，現(xiàn)在專(zhuān)門(mén)研究“餐后演說(shuō)以及向退休或即將火葬的同僚們致的頌詞”。為重振他的事業(yè)，比爾德博士偷竊了一個(gè)博士后科學(xué)家的有關(guān)人工光合作用的發(fā)明成果，并且試圖要利用它咸魚(yú)翻身。

小說(shuō)可以虛構(gòu)，但科學(xué)并不是空想。光合作用，通過(guò)此過(guò)程植物把來(lái)自陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)之一，因此人們?cè)谶M(jìn)行很多努力想要復(fù)制它。可是試驗(yàn)證明這個(gè)過(guò)程很難卓有成效地被仿效。

網(wǎng)易探索5月7日?qǐng)?bào)道 在光合作用時(shí)，要發(fā)生兩個(gè)“半反應(yīng)”。首先，陽(yáng)光把水分解為氫和氧，植物是以復(fù)雜的分子“光合體系”來(lái)進(jìn)行這一過(guò)程的，“光合體系”是利用陽(yáng)光的能量分離水分子，釋放出電子、氫離子和氧。然后在第二個(gè)半反應(yīng)里，電子和氫離子與二氧化碳結(jié)合生成能量豐富的碳水化合物，像葡萄糖，用于植物生長(zhǎng)。

是第一個(gè)半反應(yīng)提供了一種潛在的能源。陽(yáng)光已能被用于人工分解水：利用太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生電解過(guò)程。然后從水中得到的氫能被儲(chǔ)存并且在沒(méi)有日照的時(shí)候，以燃料電池的形式來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。但是鑒于目前太陽(yáng)能電池板的產(chǎn)量以及昂貴的價(jià)格，這個(gè)過(guò)程并不具有太強(qiáng)的可操作性。

研究人員試著模擬植物所用的過(guò)程，他們的試驗(yàn)系統(tǒng)利用光合作用的一些成分，例如葉綠素和催化劑，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)一些原料和催化劑在實(shí)驗(yàn)室里是不穩(wěn)定并且無(wú)效的。