剑桥大学开创光制氢新方法

据外国媒体报道：由剑桥大学的学者领导的一项新研究使用半人工光合作用来探索生产和储存太阳能的新方法。他们利用自然阳光，生物成分和人造技术的混合物将水转化为氢气和氧气。

发表在Nature Energy上的一篇新论文概述了剑桥大学化学系Reisner实验室的学者如何开发他们的平台，以实现无辅助的太阳能驱动的水分解。目前，他们的方法还设法比自然光合作用吸收更多的太阳光。

自然光合作用效率不高，因为它只是为了生存而进化，因此只需要最少的能量 - 大约是其可能的1-2％。

剑桥大学的这项工作是新兴的半人工光合作用领域的一部分，旨在通过使用酶来产生所需的反应来克服完全人工光合作用的局限性。

Sokół和研究团队不仅改善了产生和储存的能量，他们还设法重新激活了已经蛰伏了数千年的藻类的过程。氢化酶是一种存在于藻类中的酶，能够将质子还原成氢气。在进化过程中，这个过程已被停用，因为它不是生存所必需的。但研究人员成功地绕过了不必要的反应，以将水分解为氢气和氧气。

该模型是第一个成功使用II型氢化酶和光系统来创建纯太阳能驱动的半人工光合作用的模型。这项工作克服了许多与将生物和有机成分整合到无机材料中以组装半人工装置相关的难题，并开辟了开发未来太阳能转换系统的新领域。

参考文献：Katarzyna P. Sokół et al. &qpos;Bias-free photoelectrochemical water splitting with photosystem II on a dye-sensitized photoanode wired to hydrogenase.&qpos; Nature Energy (2018). DOI: 10.1038/s41560-018-0232-y