科學家在人工光合作用上取得突破

據外媒報道，從燃料到泡沫墊再到高性能碳纖維，科學家們在捕獲有害二氧化碳并將其轉化為有用產品上正在不斷進步。羅格斯大學的研究人員就在這一領域取得了令人振奮的突破，他們找到了一種新的人工光合作用法。其能將二氧化碳轉化成塑料和其他材料的原料，并且效果更高、成本更低。

自然植物只需要從太陽中獲取少量的能量就能將二氧化碳轉化成燃料，就其自身而言則是能維持自身所需的碳水化合物和脂肪，這種能力激發了無數以清潔能源為導向的研究。在人造設備中再現光合作用一直被視為某種圣杯，實際上大家也已經看到了許多有前途的實驗設備，它們利用光合作用產生了能為人類所用的燃料如甲醇、甲烷和氫氣。

但在這些技術真正商用之前還有很長一段路要走，因為它們的效率和成本與啟動化學反應的催化劑材料息息相關。羅格斯大學的研究人員表示，他們在這方面已經取得了巨大的進步，他們發現了一組非常豐富(換言之成本低)的催化劑材料，它們能將自然光合作用的低能耗要求跟需要經受住惡劣化學反應條件的耐久性結合起來。

據了解，這支研究團隊使用的五種新型催化劑都是由廉潔而產量豐富的鎳和磷制成，而且還能通過配方的調整制出不同長度、效率超過99%的碳原子鏈。這些原子可以以分子或長聚合物鏈的形式存在，后者則還可以作為塑料的基石，它將可能能夠取代目前在這一過程用到的石油。

“我們的突破可能會在化學和制藥工業中將二氧化碳轉化成有價值的產品和原材料，”首席作者Charles Dismukes說道。

研究人員指出，很難將成本與目前利用石油生產塑料的方法進行直接比較，因為這些數據都是高度保密的。他們只能得出關于效率的結果，然而這都用“過電位”衡量的。

研究論文聯合作者Anders Laursen介紹稱，低過電位意味著高效能，傳統電催化劑需要0.7V的過電位，而這個過程卻可以減少70倍的損失。能量損失本質上就是反應過程中必須要使用的額外電能，因此更少的能量使用意味著電力使用的減少進而是每公斤產品成本的減少。

現在，這個擁有該專利的團隊正在努力將這項技術商業化。

相關研究報告已發表在《Energy & Environmental Science》上。