轉(zhuǎn)折發(fā)生：人工光合作用將為世界供能,？
去年美國(guó)刺激法案的一個(gè)有趣的副作用是，為美國(guó)能源高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA-E） ——類(lèi)似于美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）中關(guān)注能源的部門(mén),，但是是民用性質(zhì)的機(jī)構(gòu)——提供了4億美元資助,。同時(shí)在上周舉行的首屆能源高級(jí)研究計(jì)劃局會(huì)議上,，麻省理工學(xué)院（MIT）的一名化學(xué)家丹·諾塞拉（Dan Nocera）展示了他如何合理地將刺激資金使用在研究新的光合作用過(guò)程上。使用一種特殊的催化劑,，僅需要陽(yáng)光和一瓶水,，新的光合作用過(guò)程就能將水分解成氧氣和氫氣，并能高效率地為一間房子供能,。
像有機(jī)光合作用（organic photosynthesis）一樣,，諾塞拉的化學(xué)反應(yīng)通過(guò)陽(yáng)光將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成氧氣和能量。植物是以糖的形式產(chǎn)生能量,，然而這種新的光合作用過(guò)程是以游離氫（free hydrogen）的形式產(chǎn)生能量,。這種氫能夠在燃料電池中與氧氣再結(jié)合而生成電能，或者直接轉(zhuǎn)化成液體燃料,。
大約4個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi),，通過(guò)諾塞拉的催化劑處理的水能夠產(chǎn)生30度（千瓦小時(shí)）的電能。此外,，這種新的光合作用過(guò)程也很便宜,。實(shí)際上，是如此便宜以致諾塞拉能夠毫無(wú)問(wèn)題地展望這一天的到來(lái),，即每間房子都能夠通過(guò)這種新的光合作用產(chǎn)生自己所需的燃料和電能,。
如果丹·諾塞拉實(shí)現(xiàn)了他的人工光合作用方式，那么一瓶飲用水將能夠?yàn)橐粋€(gè)發(fā)展中國(guó)家的家庭提供足夠的能量,。MIT的化學(xué)家以及太陽(yáng)催化劑（SunCatalytix）公司的創(chuàng)始人,，諾塞拉已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種基于鈷的催化劑，使他能夠通過(guò)與植物相同的方式儲(chǔ)存能量：即分解水,。
“幾乎所有的太陽(yáng)能都儲(chǔ)存在分解水的過(guò)程中,，”諾塞拉在3月2日的美國(guó)能源高級(jí)研究計(jì)劃局會(huì)議上所作的就職演說(shuō)里講道。太陽(yáng)催化劑公司是五家接受政府資助開(kāi)發(fā)被稱為“電燃料”的“直接太陽(yáng)能燃料”的公司之一,，他們受能源高級(jí)研究計(jì)劃局——一個(gè)新成立的,、致力于開(kāi)發(fā)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的高級(jí)研究計(jì)劃局（Advanced Research Projects Agency）——的資助?！拔覀兺ㄟ^(guò)模擬光合作用來(lái)進(jìn)行大型的太陽(yáng)能存儲(chǔ),。”
據(jù)諾塞拉稱,，他的新系統(tǒng)能夠在無(wú)需特殊溫度和壓力要求的條件下,，也無(wú)需在一杯水中侵蝕——即便是受污染的水——的情況下運(yùn)行?！叭绻麨榱藘?chǔ)存能量,，你需要純凈水，那么純凈水將會(huì)把能量吸收,，”諾塞拉說(shuō),?！岸覀儏s使用水坑里的水（指污染的水）?！睂?shí)際上,，諾塞拉已經(jīng)使用來(lái)自波士頓查爾斯河（Charles River in Boston）的未經(jīng)處理的水測(cè)試了他的雛形方案。同時(shí)這個(gè)新的光合作用過(guò)程很便宜,，不需要像商業(yè)電解槽（electrolyzer）那樣每千瓦電能耗資 12000美元,。“那樣的話,，將無(wú)法幫助改善美國(guó)的能源狀況或者世界上的窮人,。”
通過(guò)由一個(gè)5米寬6米長(zhǎng)的光伏陣列（photovoltaic array）產(chǎn)生的電能,，諾塞拉宣稱他能夠在4小時(shí)內(nèi)分解足夠的水“來(lái)儲(chǔ)存足夠美國(guó)一般家庭”一天所需的能量,，即30度多一點(diǎn),?！拔覀冃枰Ｖ鼓欠N一次性制造大型能源系統(tǒng)為大眾服務(wù)的做法。我們需要通過(guò)古老的美國(guó)式的方式一小步一小步地進(jìn)行,，然后再制造面向所有大眾的系統(tǒng),。”
他參照的例子,？正是汽車(chē),。畢竟，在1898年時(shí),，全世界范圍內(nèi)的相關(guān)公民領(lǐng)袖聚集在一起,；因?yàn)橛泄烙?jì)預(yù)測(cè)以當(dāng)時(shí)的發(fā)展速度倫敦將被3米深的糞便掩埋（譯注：汽車(chē)工業(yè)之前，主要使用馬車(chē),；大量的馬車(chē)將產(chǎn)生大量的糞便）,；紐約的樁柱將達(dá)3層樓那么高。然而在不到二十年的時(shí)間里,，那個(gè)擔(dān)憂完全不存在了,。 “他們沒(méi)有看到汽車(chē)工業(yè)的興起，”諾塞拉說(shuō),?！稗D(zhuǎn)折發(fā)生了?！?/p>
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