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蓋茨看好“人工光合作用”:未來汽車燃料靠它

來源:新能源網(wǎng)
時間:2017-07-04 10:35:09
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蓋茨看好“人工光合作用”:未來汽車燃料靠它據(jù)外媒(Futurism)報道,人工光合作用(Artificial photosynthesis,AP)是在人工干預(yù)下,使用陽光產(chǎn)生氫、氧

  據(jù)外媒(Futurism)報道,人工光合作用(Artificial photosynthesis,AP)是在人工干預(yù)下,使用陽光產(chǎn)生氫、氧和有機(jī)物的過程。比爾·蓋茨稱這一技術(shù)具有神奇的潛力。如果我們可以提高反應(yīng)過程的效率,有望通過人工光合作用為未來的汽車提供足夠的清潔燃料。

  光合作用是生命賴以生存的最基本的反應(yīng)形式之一,植物靠光合作用吸收太陽能,植物作為食物又養(yǎng)活著地球上數(shù)以千計的動物,其中也包括人類。通過光合作用,植物將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物,為自身提供養(yǎng)分同時釋放出氧氣供人類呼吸。人類能否效法自然過程,利用陽光來生產(chǎn)氫氣作為燃料使用呢?“如果可行它將是神奇的。因為有了液體就能夠擺脫具有間歇性缺陷的電池。你可以將液體狀在一個大罐子中,隨用隨燃。”比爾·蓋茨說。

  人造光合作用(AP)旨在以海洋甚至河流中的水為原料,在陽光的參與下分解成氫、氧和有機(jī)物。目前已有電動汽車使用AP供氧的燃料電池,同樣的技術(shù)還可用來儲存太陽能。液氫等液體燃料與電池相比具有明顯的優(yōu)勢,前者重量更輕,體積更小。

  AP的產(chǎn)物也可用來產(chǎn)生甲醇,供內(nèi)燃機(jī)使用。中國現(xiàn)已成為全球甲醇消費(fèi)最大的國家,加氣站會將天然氣和甲醇以一定比例混合(天然氣占15%或更少)為私家汽車補(bǔ)充能源,用于運(yùn)輸型車輛燃料中,甲醇比率可高達(dá)85%。

  AP反應(yīng)略經(jīng)改造也可與細(xì)菌代謝工程配合制造產(chǎn)氮細(xì)菌,這種技術(shù)可以在無需常規(guī)施肥的情況下在土壤中產(chǎn)生氮肥,提高農(nóng)作物產(chǎn)量。這些細(xì)菌能夠吸收AP產(chǎn)生的氫氣,并用它來生產(chǎn)一系列產(chǎn)物,包括藥物、化肥、燃料和塑料等。

  AP面臨的主要挑戰(zhàn)是自然界的光合作用效率低下。植物只能將約1%的碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物。不過實驗室中的效率已經(jīng)提高到約10%。在澳大利亞墨爾本,莫那什大學(xué)的研究人員甚至將轉(zhuǎn)化率提高到了22%。

  作為新能源技術(shù)的倡導(dǎo)者,比爾·蓋茨同樣看好AP。蓋茨聯(lián)合數(shù)十家全球頂級科技企業(yè)建立“突破能源聯(lián)盟”(Breakthrough Energy Coalition,BEC),旨在用私人資金補(bǔ)充政府資助的不足,支持清潔能源研究。蓋茨相信發(fā)展AP等新能源形勢在必行,同時希望能源部門能夠予以支持。“我們要給他們驚喜看,這些能源替代方案不僅可行而且還很經(jīng)濟(jì)。”蓋茨接受外媒Big Think采訪時說。“如果我們要避免全球變暖到危險的地步,我們得需要全速前進(jìn)。”