美國科學家開發出一種具突破性的人工光合作用方法,可在黃金納米粒子的催化下,將二氧化碳轉為液態燃料,作為綠色能源使用。

在自然的光合作用中,植物藉由重置水和二氧化碳分子將來自陽光的能量轉換成葡萄糖,並以這種形式儲存能量。而在美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的科學家所進行的研究中,新的人工光合作用程式模擬自然的光合作用來取得陽光中的能量,但不需要葉綠素的參與。

在這項研究中,科學家以植物在自然光合作用中所使用的可見光中的相同綠光部份來進行新的人工光合作用,並以黃金納米粒子作為催化劑,將二氧化碳和水轉換成液態燃料。

這項研究的報告撰寫人之一、該校化學教授傑恩(Prashant Jain)表示,其目標是從過多的二氧化碳和陽光之類的其它可維持能源生成複雜的液態碳氫化合物。

傑恩說:「液態燃料是理想的(能源),因為它們在運送上比天然氣更容易、安全和經濟,而且它們是由長鏈分子組成,含有更多化學鍵,這意味著它們能儲存更密集的能源。」

他還說,以黃金納米粒子作為催化劑特別有效,因為它們的表面會與二氧化碳分子順利互動,有效吸收光線,而且不會像其它容易失去光澤的金屬般失效或降解。

然而,儘管這種人工光合作用可能是取得綠色能源的方法之一,但其效率還是比不上自然的光合作用,而這也是有待研究人員改善的地方。

傑恩說,他們需要調整催化劑以增加化學反應的效率,然後增加此程式的規模,看看是否能達到經濟上的可行性。◇