人造树叶为可持续燃料铺平了道路

科学家本月透露，一种新的催化剂可以利用阳光将二氧化碳转化为碳中性燃料。

虽然人造树叶之前已经被制造出来，但这个新发明使这项技术更环保，并生产出燃料的关键部件。

随着这个十年即将结束，气候变化就像笼罩在公众意识上的乌云一样若隐若现。多年的燃烧产生的大气中过量的二氧化碳正在追赶我们，科学家们正在努力寻找新的方法来减缓这种污染。

合成气或合成天然气。这个矛盾的合成词可能看起来很陌生，但它构成了我们日常使用的几种产品的基础，从塑料到药品。在化学术语中，合成气是一氧化碳(CO)和氢(H₂)的混合物，可用于制造工业产品或转化为燃料。

合成气的工业生产涉及到从人工养殖的天然气中转化甲烷，但这会产生过多的二氧化碳，不利于长期使用。受光合作用启发的绿色替代方案，从阳光中获取能量，并利用它与二氧化碳和水发生反应，产生合成气混合物。

2011年首次展示了人造叶子的光电化学合成，所以这项技术并不新鲜。但是，所使用的贵金属催化剂并不理想:成本高，效率低。在这篇发表在《自然材料》杂志上的论文中，对一种以前未开发的钴催化剂进行了测试。

钴更便宜，可以生产合成气的CO成分。这与之前的大多数leaf车型形成鲜明对比，后者只产生氢气。它使用两个浸在水中的光吸收器;前者产生氧气，而后者将二氧化碳和水还原成合成气。

研究人员发现，在这种情况下，减少二氧化碳的化学过程只需要0.1个太阳就可以发生——大约和下雨天的日光水平相同。该论文的第一作者、博士生维吉尔·安德烈(Virgil Andrei)表示:“你可以在世界任何地方从早到晚使用它。”

在较弱的光线下能产生多少，以及是否能储存能量还有待观察，但这确实标志着以前技术的进步。

资深作者欧文·赖斯纳(Erwin Reisner)表示，最终目标是“关闭全球碳循环”，这意味着可以从燃烧燃料产生的二氧化碳中制造液体燃料。重新利用二氧化碳有助于避免化石汽油的陷阱，后者向大气中净排放二氧化碳，促进全球变暖。

可持续合成气生产是实现这一目标的重要一步，它改进了光电化学技术，将乙醇等绿色燃料的生产提升到一个新的水平。虽然近年来可再生能源取得了长足的进步，但正如Reisner指出的那样，目前电力只能满足当前全球能源需求的四分之一，因此他的研究提供了一种帮助填补缺口的解决方案。

减轻对地球的破坏对我们的未来至关重要，这项实验的成功是有希望的。在淘汰低效率组件的过程中，科学家们离使这项技术流线型化更近了一步，并有一天将其大规模推广。