人造光合作用：把太陽能儲存到液體中

植物不費吹灰之力就能夠把光轉化為能量，科學家一直在努力向植物學習。目前，化學家發現了一條最有希望的道路，將二氧化碳，水和陽光作為原料，產生氧氣和甲酸，同時儲存起能量。甲酸本身就是有工業價值的最終產品，同時又可用於制氫。

技術的關鍵是“相片”紙或叫做光催化劑紙。它上面是特殊的半導體粉末，藉助鈷基催化劑，當光子在水中撞擊到紙上時，電子相互作用，發生氧化反應。

反應不需要任何其他成分，並且只需陽光作為能量源。

英國劍橋大學的化學家 Qian Wang說：“我們對如此出色的選擇性反應感到驚訝，它幾乎不產生無用的副產品。有時候情況並不如，但那是罕見的情況，實際上效果很好。”

儘管原型照相紙的規格僅為20平方釐米，但發明這種照相紙的科學家表示，擴大規格相對容易，而且不會產生高昂的成本。

最終，他們認為這些板材可以大陣列生產，類似於太陽能發電廠。而且，可以將生成的甲酸儲存在溶液中，然後根據需要將其轉化為不同型別的燃料。

在這樣的轉換系統中，乾淨高效的過程，沒有任何不需要的副產物是最誘人的。如果必須處理有害的工業廢物，可能會抵消任何可再生能源工藝的原本優勢。

Wang說：“很難實現具有高度選擇性的人工光合作用，因此您需要將盡可能多的陽光轉化為燃料，而不是浪費。”

來自同一實驗室的團隊在2019年曾開發出“人造樹葉”。儘管與照片紙具有類似的特徵，但後者更堅固，更易於放大，並且所產生的燃料也更易於儲存（人造樹葉製成的儲能物質是氣體）。

這並不意味著新技術已準備好投入商用：研究人員首先需要提高反應效率；他們還在嘗試用不同的催化劑得到不同的產品。

全面過渡到清潔能源的需求比以往任何時候都要迫切，但是正在籌建的專案數令我們感到鼓舞。但是，科學發現只是實際生產的序章。

“氣體燃料的儲存和副產物的分離可能會很複雜——我們要達到可以清潔生產液體燃料的程度，這種液體燃料要易於儲存和運輸。”劍橋大學的化學家Erwin Reisner說，“我們希望這項技術將為可持續和實用的太陽能生產鋪平道路。”

該研究已發表在《自然·能源》上。