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【中國(guó)環(huán)保在線 行業(yè)趣聞】植物能將陽(yáng)光，水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為能量。在過(guò)去的幾年里，科學(xué)家試圖用人造樹(shù)葉來(lái)模仿這一過(guò)程，但都未能達(dá)到預(yù)期效果?，F(xiàn)在，伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)可以在現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境中工作的新版本人造樹(shù)葉，從空氣中吸收二氧化碳并產(chǎn)生氧氣和合成燃料。
2011年，哈佛大學(xué)創(chuàng)造出人造樹(shù)葉，利用陽(yáng)光將水分解成可收獲的氫氣和氧氣。此后的其他版本使用了類似的技術(shù)來(lái)制造電力、液體燃料，肥料甚至藥物。目前，有希望的人造樹(shù)葉在吸收二氧化碳方面做得不錯(cuò)，但于實(shí)驗(yàn)室條件下。
“到目前為止，所有在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的人造樹(shù)葉設(shè)計(jì)都使用加壓罐中的二氧化碳，”該研究的通訊作者M(jìn)eenesh Singh表示。“為了在現(xiàn)實(shí)世界中成功實(shí)施，這些設(shè)備需要能夠從更稀釋的來(lái)源中吸收二氧化碳，例如空氣和煙氣，這是燃煤發(fā)電廠釋放的氣體。”
伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的研究人員表示，他們新的人造葉子設(shè)計(jì)就是為現(xiàn)實(shí)世界準(zhǔn)備的。這種人造樹(shù)葉聽(tīng)起來(lái)非常簡(jiǎn)單 - 它基本上是一個(gè)普通的老式人工光合作用單元，包裹在一個(gè)新的透明膠囊中。該外層是由季銨樹(shù)脂制成的半透膜，并且充滿水。
這個(gè)想法是，當(dāng)太陽(yáng)照射到設(shè)備上時(shí)，水會(huì)通過(guò)這些孔慢慢蒸發(fā)掉。取而代之的是，二氧化碳從外部被選擇性地吸入。反過(guò)來(lái)，該氣體通過(guò)內(nèi)部的人工光合作用單元轉(zhuǎn)化為一氧化碳。從那里，可以捕獲一氧化碳并用于各種目的，例如制造合成燃料。氧氣也是副產(chǎn)品，也可以像天然植物一樣收集或釋放回室外空氣中。
研究人員表示，他們的設(shè)計(jì)在此過(guò)程中的效率將比天然樹(shù)葉高10倍。如果將它們聚集在一個(gè)地方，就可以產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的燃料，并且可以很好地凈化周圍的空氣。該團(tuán)隊(duì)計(jì)算出，在一天內(nèi)，360片人造樹(shù)葉 - 每片長(zhǎng)170厘米，寬20厘米(67 x 7.9英寸) - 能夠產(chǎn)生半噸一氧化碳，并將10%的二氧化碳排出到裝備周圍約100米(328英尺處)。
“通過(guò)將傳統(tǒng)的人造樹(shù)葉技術(shù)包裹在這種特殊的膜內(nèi)，整個(gè)裝置能夠在外面發(fā)揮作用，就像天然樹(shù)葉一樣，” Singh表示。“我們的概念設(shè)計(jì)使用現(xiàn)成的材料和技術(shù)，這些材料和技術(shù)結(jié)合在一起可以生產(chǎn)出可以在實(shí)驗(yàn)室外部署的人造葉片，它可以在減少大氣中的溫室氣體方面發(fā)揮重要作用。”
該研究發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)《可持續(xù)化學(xué)與工程》期刊上。
原標(biāo)題：為現(xiàn)實(shí)世界準(zhǔn)備的人造樹(shù)葉可以從空氣中吸收二氧化碳
