兩年前，科學(xué)家們已研制出一種撲克牌大小的“人造樹(shù)葉”，它可以模擬光合作用，將陽(yáng)光和水轉化為能量，普通人家甚至可利用這種小小的“發(fā)電站”來(lái)自給自足。領(lǐng)導這項研究的美國麻省理工學(xué)院的丹尼爾？諾塞拉博士表示，“人造樹(shù)葉”也許可以解決我們即將面臨的第三次能源危機。

克服了造價(jià)昂貴的問(wèn)題

 “人造樹(shù)葉”由硅、電子元件和多種用于加快化學(xué)反應的催化劑組成。只要將這種葉子放入一加侖水中(約0.0038立方米)，并放在陽(yáng)光下，其產(chǎn)生的電力就可以滿(mǎn)足一個(gè)發(fā)展中國家的普通家庭一天的基本需求?！叭嗽鞓?shù)葉”的原理正是利用陽(yáng)光將水分解為氫氣和氧氣，而這兩種氣體可被儲存在專(zhuān)門(mén)的燃料電池中發(fā)電。

其實(shí)，世上第一片“人造樹(shù)葉”早在十多年前便由美國國家可再生能源實(shí)驗室的約翰？特納研發(fā)成功了。但當時(shí)他所用的材料是非常罕有的稀有金屬，不僅造價(jià)高昂而且非常不穩定，生命周期最多只有一天。

兩年前諾塞拉博士等人制造的“人造樹(shù)葉”克服了特納面對的一些問(wèn)題。他們用常見(jiàn)金屬鎳、鈷等替換了貴金屬，還研發(fā)出一套先進(jìn)的制造工藝，讓“人造樹(shù)葉”能以低廉的成本大規模制造。根據實(shí)驗，他制造的“人造樹(shù)葉”可以連續不斷地“工作”至少45個(gè)小時(shí)而不降低活性，而且還將光能轉化率從4.7%提高到16%甚至更高。此外，相對太陽(yáng)能電池，它的另一大優(yōu)勢則是可以在夜間使用。

“葉片”已有“自愈”能力

最近在美國化學(xué)學(xué)會(huì )第245次全國會(huì )議暨博覽會(huì )上，丹尼爾？諾塞拉再一次展示了“人造樹(shù)葉”的最新研究成果。他稱(chēng)已發(fā)現為“人造樹(shù)葉”研制的一些催化劑擁有‘自愈’能力。

諾塞拉和他的團隊希望“人造樹(shù)葉”能幫上那些用不上電的偏遠地區和不發(fā)達國家的人民，解決他們基本的能源問(wèn)題。但之前的“人造樹(shù)葉”對所需用水的純凈度有一定要求，在一些偏遠地區可能并不實(shí)用。先前的“人造樹(shù)葉”需要用純凈水來(lái)達到分解目的，因為污水中的細菌會(huì )在樹(shù)葉表面形成一層生物膜，阻礙氧氣和氫氣的生成?！叭缃癜l(fā)現，催化劑帶來(lái)的復原能力能使‘人造樹(shù)葉’在含有細菌的污水中也照常工作——我們令存在于‘人造樹(shù)葉’表面的催化劑形成一個(gè)扭曲化的表面層，這樣細菌便無(wú)法在上面形成生物膜。然后催化劑的自愈能力又可以使葉片通過(guò)重組，回到扭曲前的工作狀態(tài)?！?/SPAN>

諾賽拉還表示，全世界目前大概有30億人居住在缺乏傳統電力供應和分銷(xiāo)系統的地區，尤其第三世界國家中有近10億人口缺少潔凈水供給，所以“人造樹(shù)葉”能在污水中工作的能力顯得更加重要。

目前，諾塞拉的團隊還在研究將這樣收集到的氫氣轉化為某種液體燃料，這樣就能夠給便攜式發(fā)電機供能，甚至作為汽車(chē)的燃料。