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人造植物-松下开发出效率与植物等同的人工光合作用系统

[日期:2012-08-08]   来源:生物探索  作者:生物百花园   阅读:232[字体: ]

松下公司日前开发出了仅靠阳光即可利用二氧化碳和水生成有机物的人工光合作用系统。该系统实现了与生物质(生物资源)所使用的植物同等水平的全球最高太阳能转换效率,能够以二氧化碳替代植物作为原料,生成燃料和化学原料等有用的有机物。该系统的开发成功可说是朝着实现循环型能源社会前进了一大步。

人工光合作用系统

此次开发的人工光合作用系统构成图

人工光合作用系统

此次开发的人工光合作用系统工作照片(左侧照片:光电极,右侧照片:金属催化剂)(金属催化剂容器中的涡状变色部分表示二氧化碳发生反应)

人工光合作用是指通过人工进行与植物光合作用同样的化学反应的技术。模仿利用阳光、水和空气中的二氧化碳生成氧和碳水化合物的植物,使用阳光人工吸收二氧化碳,生成氧、甲酸、碳化氢和乙醇等。甲酸除了用于防腐剂及抗菌剂之外,目前还在探讨用于提取氢进行发电的燃料电池。

此次松下开发的人工光合作用系统能够以与植物同等水平的效率吸收二氧化碳,生成有机物,生成的有机物量随着阳光照射量的增加而增加。该系统在照射阳光的光电极处使用LED照明等所使用的、具有高度光电子转换效率的氮化物半导体,在生成有机物的电极处使用金属催化剂。

以前为了从阳光中获得二氧化碳发生反应所需的能源,光电极的结构比较复杂,而且即使提高光的照射强度,反应电流也不会成比例增加。松下开发出了利用氮化物半导体产生二氧化碳发生反应所需的能源状态的光电极技术。同时,还通过可有选择性地高效生成有机物的催化剂技术,解决了相关课题。


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