甲烷潛力　人工光合作用重新構想的太陽能板

編譯／高晟鈞

利用太陽能發電的光伏板越來越普遍。儘管人類還在努力掌握將太陽能轉化為燃料的技術，但植物早在數千萬年前就掌握了光合作用的秘密。

近日，一項研究借鏡了光合作用，開發了創新的光能系統，為替代石油能源提供了新的思維。

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甲烷的潛力

我們都知道，甲烷是一種強勁的溫室氣體，是造成全球暖化的元凶之一。然而，水能載舟，亦能覆舟；不可否認的是，甲烷同時是一種高能量密度的燃料，也是天然氣的主要成分之一。

研究團隊已經開發出了一種系統，成功利用陽光將水分解為氫氣與氧氣。現在，他們希望優化這個過程，以更貼近真實的光合作用。為此，他們希望系統能吸收二氧化碳並將太陽能儲存在甲烷之中；與此同時，使用一些成本低，但十分有效的材料。

甲烷生產原型

團隊創造了一組類似太陽能板的反應電池，每個反應電池都塗有鋁摻雜鈦酸鍶（SrTiO₃）光催化劑來幫助反應進行。這些塗層被浸泡在水裡並暴露於陽光下，經過一定時間後，水分子將被分解成氫氣與氧氣。

接著，氫氣與氧氣會被分離，而純化的氫氣將被送入系統的第二部分。在第二氣室中，氫氣將與二氧化碳反應，形成甲烷與水，後者則透過光循環系統，被送回第一部分重新使用。

儘管前景廣闊，但人工光合作用的效率須要進一步提高，才能使這些設備真正地應用在大規模發電上。然而，這個概念系統對於幫助生產塑膠、化學原料的前體，或者其他永續生物燃料都有著積極正面的幫助。

資料來源:scitechdaily

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