今年4月初，美國化學(xué)學(xué)會(huì)第245次全國會(huì)議上，麻省理工學(xué)院的科學(xué)家Daniel Nocera領(lǐng)導(dǎo)的研究小組展示了一項(xiàng)最新的研究成果：一片神奇的“人造葉子”。它可以在臟水環(huán)境中實(shí)現(xiàn)能量制造，為地球能源枯竭問題提供了新的解決方案。

這片撲克牌大小的葉子制造能源的原理很簡單，它內(nèi)含一塊薄薄的薄硅片，里面排列著眾多交錯(cuò)的微小水流管道，有太陽的時(shí)候，當(dāng)水流過樹葉時(shí)，葉子中樞莖稈系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)電解程序，依靠催化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)把水進(jìn)一步分解成氧和氫，這時(shí)只需要將氫氣儲(chǔ)存起來，便可轉(zhuǎn)變成燃料電池所需的電能，實(shí)現(xiàn)“零排放”。

美國克利伯克大學(xué)能源研究教授Nathan S. Lewis認(rèn)為，要想避免極具破壞性的全球變暖，人們至少要生產(chǎn)超過10萬億瓦的無碳清潔能源，而太陽能正是拯救能源危機(jī)的關(guān)鍵，因此人造葉子有可能成為能源革命的一個(gè)突破點(diǎn)。

在這次報(bào)告會(huì)上，Daniel Nocera亦表示，擁有了這項(xiàng)技術(shù)，人們可以隨時(shí)隨地在家里的屋頂自己發(fā)電，政府也不用再為汽車排放問題而煩惱了。事實(shí)上，相比起2011年他們首次發(fā)布人造葉子版本，如今已經(jīng)克服“在純凈水的環(huán)境中工作”這一苛刻條件了。

值得關(guān)注的是，該裝置所需的材料價(jià)格也比之前任何一個(gè)版本都要實(shí)惠。1972年，日本學(xué)者藤島昭首次提出人造葉子的概念。而美國可再生能源實(shí)驗(yàn)室的約翰.特納博士，是第一位將“人造葉子”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的科學(xué)家。當(dāng)時(shí)他研制的人造葉子約火柴盒大小，效率是植物葉子的12倍，但由于需要用到砷化鎵——一種極其昂貴的元素，這使得人造葉子的批量生產(chǎn)遭遇極大的困難，在全球范圍內(nèi)推廣的計(jì)劃也進(jìn)展緩慢。

用Daniel的話來說，這一次技術(shù)的突破意味著全球廉價(jià)電力來源的愿景快要實(shí)現(xiàn)了，“這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于發(fā)展中國家的人們來說更是福音，現(xiàn)在世界上還有很多地方不能獲得穩(wěn)定的電力來源。得益于這項(xiàng)技術(shù)，相信在不久的將來，印度和非洲的一些村莊就可用上負(fù)擔(dān)得起的基本電力設(shè)備”。

事實(shí)上，中國科學(xué)家也一直在進(jìn)行這種類似的研究，2010年，上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在美國科學(xué)學(xué)會(huì)上發(fā)布“人造葉子”的最新研究成果，利用中國特有的植物——打碗碗花，研究出一種類似的產(chǎn)品。遺憾的是，這些成果最終都沒有進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域，不是因?yàn)樵靸r(jià)太昂貴，而是因?yàn)樾阅懿环€(wěn)定、二期易銹蝕。

但也有人認(rèn)為，“人造葉子” 僅僅模仿了樹葉中光系統(tǒng)中的局部功能，并未真正實(shí)現(xiàn)自然界運(yùn)行上億年的樹葉的全部功能，而且該系統(tǒng)的運(yùn)行要依賴太陽能和燃料電池來完成，有其局限性。新型的廉價(jià)的壓縮氣體系統(tǒng)以儲(chǔ)存所產(chǎn)生的氫氣和氧氣也有待開發(fā)。要把這一發(fā)明真正規(guī)模化應(yīng)用還有很長的路要走。（文/高敏儀 杜淑婷）