哈佛研发“仿生叶”：可产液体燃料驱动汽车

来源：腾讯科技   发布者：张荐辕   日期：2015-02-26  

据国外媒体报道，哈佛大学的生物学家研发了一种“仿生叶”，能够将阳光中的能量截获，并转化为液体燃料，可驱动汽车发动机，因此这是潜在的未来能源。从某种意义上看，这是一片升级版的人造叶子，科学家已经掌握了人造叶子的工作机制，利用太阳光照的能量形成氢，并用于燃料电池。但是汽车和其他车辆的发动机一般使用液体燃料，因此哈佛大学的研究人员设计了新型人造叶子，不仅能够利用太阳能产生氢和氧，也可以满足细菌产生异丙醇的条件。 异丙醇可以作为燃料来使用，这有些类似酒精或者汽油。哈佛大学的科学家在新型叶子中使用了一种酶，可从NADPH中分离出质子和电子，并进入下一个循环，与二氧化碳结合形成异丙醇。我们只要把人造叶子暴露在空气中让其接受阳光的照射，就能够利用空气中的二氧化碳生产出可供汽车使用的液体燃料，因此这是一种未来潜在生物燃料，能够让我们的汽车获得源源不断的动力。参与本项研究的科学家来自哈佛医学院、艺术与科学学院以及该校的生物工程研究所。 新型人造叶子在2011年进行了首次展示，Daniel Nocera教授透露人工叶子中使用特殊的催化剂，而进一步的研究发现如果我们将这个装置与生物能装置结合，就可以产生液体燃料。此后研究人员开始利用细菌、质子、电子和二氧化碳进行实验，生产出可供汽车发动机使用的异丙醇。该工程技术来自麻省理工大学微生物学家Anthony Sinskey教授，哈佛大学的科学家将生物能装置整合到人工叶子上，形成前所未有的化学合成平台。 使用阳光来产生化学燃料是本项研究的核心思路，到目前为止我们一直在使用生物技术研发新型能源，理论上看任何碳基液体燃料都可以用于该改造工程。对此，研究团队认为当务之急是提高人造叶子的转化效率，需要优质的催化剂和细菌，这是科学家下一步的实验重点。他们的目标是将效率提升到5%，自然界中光合作用生物效率为1%，这可以经过26亿年进化的结果，我们要做的就是将转化效率提升5倍。本项研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。

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