人工光合作用：依靠阳光，水和二氧化碳来产生清洁能源

“一直很难实现高度选择性的人工光合作用，这意味着您可以将阳光尽可能多地转化为所需的燃料，而不是同时产生大量的废物。”剑桥化学系的王谦博士说。
研究人员已经开发出一套设备，可以独立运行，将太阳光，二氧化碳和水转化为碳中性燃料，而无需任何其他组件或电力。该设备是由剑桥大学团队开发的，朝着实现人工光合作用迈出了重要的一步：该过程模仿了植物将阳光转化为能量的能力。
该设备基于先进的“照相纸”。可以将阳光，二氧化碳和水转化为氧气和甲酸（可直接使用或转化为氢的可存储燃料）的技术。
“自然能源”指的是“自然能源”。 （Nature Energy）报告了这一结果，展示了一种将二氧化碳转化为清洁燃料的新方法。
在扩大该无线设备的规模之后，可以将其用于类似于太阳能农场的能源“农场”中，使用阳光和水来产生清洁的燃料。收集太阳能将二氧化碳转化为燃料是减少二氧化碳排放并逐步放弃化石燃料的有效方法。
然而，生产不含不必要副产物的清洁燃料仍然是挑战。 “此外，气态燃料的存储和副产物的分离非常复杂。
我们想弄清楚如何清洁生产易于储存和运输的液体燃料。”该论文的高级作者，Erwin Reisner教授补充道。
在2019年，来自Reisner团队的研究人员开发了基于“人造叶片”的太阳能反应堆。这种设计利用阳光，二氧化碳和水来产生一种称为合成气的燃料。
该新技术的性能和行为与“人造叶”非常相似，但是其工作原理不同，产品为甲酸。而且，人造刀片使用来自太阳能电池的组件，但是新设备不需要这些组件，而仅依靠嵌入在薄片上的光催化剂成为所谓的光催化薄片。
这些薄片由半导体粉末制成，其易于大量制备且便宜。此外，这项新技术更坚固，生产的清洁燃料更易于存储，并且具有大规模生产燃料产品的潜力。
测试单元的尺寸为20平方厘米，但研究人员表示将其尺寸扩展到几平方米应该相对简单。同时，甲酸会积聚在溶液中，并可以通过化学方法转化为不同类型的燃料。
“我们对该技术的高选择性感到惊讶，它几乎不产生副产物。”王说：“有时候情况与期望有所不同，但是这次效果确实更好，真的很少见。
”二氧化碳转化钴基催化剂易于实施且相对稳定。尽管与人造刀片相比，该技术的规模更易于扩展，但在考虑将其用于商业用途之前，仍需要提高其效率。
研究人员正在试验不同类型的催化剂，以同时提高稳定性和性能。目前的结果还取决于东京大学的Kazunari Domen教授团队的合作，他也是该研究的合著者。
目前，研究人员正在进一步优化系统以提高性能。