陽光＋水＝燃料？

呂　靜

利用催化劑和陽光將水分解成氫氣，如果這一過程可以規(guī)模化生產(chǎn)，將會使得太陽能成為一種優(yōu)勢能源

“今天，我來讓大家見識一下別人從未看過的東西。”在今年5月科學家和美國政府能源官員云集的會議上，麻省理工學院的化學家諾西拉說道。在會堂工作人員將燈光調(diào)暗之后，他開始播放錄像。他指著水中材料上升起的泡泡興奮地問：“看到了嗎？氫氣就是從這個電極上釋放出來的，這個裝置就是未來我們將獲得的人造綠葉。”

諾西拉展示的以水制氧的化學反應就如同是綠色植物進行光合作用一樣，可以說這是一項意義深遠的進展。這一反應是在他所研制的催化劑的作用下發(fā)生的。

太陽能獨一無二之處是可以產(chǎn)生大量清潔能源卻不會造成全球變暖。但是，由于無法廉價地儲存，太陽能也就不能大規(guī)模替換化石燃料。在諾西拉的試驗中，陽光將水分解，產(chǎn)生的是用途廣泛、易于儲存的氫燃料，氫在內(nèi)燃機中燃燒或在燃料電池中與氧再結(jié)合。更有前途的是，這種反應還有望用來分解海水——通過燃料電池產(chǎn)生氫氣，燃燒時可以既提供電能又生產(chǎn)了淡水。

早在20世紀70年代，科學家就一直在嘗試模擬光合作用來儲存太陽能，特別是想復制綠色植物分解水的方式。當然，化學家早已知道如何分解水，但這個過程需要很高的溫度和強堿溶液，還有像金屬鉑那樣稀少和昂貴的催化劑。如今，諾西拉發(fā)明了一種廉價的催化劑，而且無需腐蝕性化學制劑就可以在室溫下用水分解出氧氣和氫氣——一如植物上發(fā)生的溫和光合作用條件。……