中国网11月28日讯 据日本NHK网站11月27日报道,东芝公司研发出世界范围内最先进最高效的人工光合成技术,并于日前召开的学术会议上发布。该人工光合成技术是利用植物的光合作用的原理而开发的。

  所谓的人工光合成技术,是利用植物将太阳光通过光合作用,把水和二氧化碳转化为能量这一过程为基本原理,人工合成甲醇等燃料,目前世界各国都在针对这一领域进行研究。

  在兵库县淡路市召开的国际学术会议上,东芝公司表示:26日晚,在人工光合成实验中,通过特殊的半导体材料进行加工而成的催化剂,将太阳能转化为一氧化碳转换效率成功提高到1.5%。而一氧化碳是甲醇等能源的原料。

  根据东芝公司方面发布的信息显示,这样的转换效率可以和藻类物质的转换率相匹敌,已经达到现阶段世界范围内的最高水准。

  如果想将此技术应用到实际生产,有必要将能源转化率提高到10%的水平,东芝公司称将不断进行技术的改良,在2020年实现真正的实际使用。

  人工光合成技术不仅仅是利用植物光合作用的原理生产新能源的技术,因为在过程中会以二氧化碳作为原料,外界希望这是一项也会对缓解地球温室效应等问题起到积极作用的技术。

  因此,以日本的大学为首,除丰田汽车、松下等公司在寻求新的商机,努力在此技术的实用化方面进行研究外,和欧美、中国、韩国等国家的技术竞争也很激烈。

  关于人工光合成技术方面,各种各样的研究都在不断发展,总的来说这一技术分为两个过程。一是利用太阳光将水分解成氧和氢离子,二是将上一过程中产生的电子的能量将二氧化碳分解,从而产生一氧化碳。

  应用这一技术可以将二氧化碳转化为一氧化碳,再通过化学方法将一氧化碳进行处理从而产生甲醇等物质。

  甲醇不仅仅是一种能源燃料,也可以用在医用品及塑料瓶等生产的原材料上,如果可以将人工光合成技术投入实际生产,那将为很多企业带来有利影响。

  人工光合成技术最早是在日本的大学内进行研究开发的,因为对于能源资源的保障和解决地球温室效应等问题上有积极作用,因此美国、欧盟以及中国、韩国等国家相继涉足这一技术,研发竞争也日益激烈。

  东芝公司所研发出的技术,是首先在水中放入一种特殊的半导体物质,充当太阳光的作用,将水分解成氧和氢离子,并从中提取出带能量的电子。然后利用提取出的电子,通过表面处理过的氧化剂,将二氧化碳转化为一氧化碳。

  此次发布的影像数据是东芝公司在实验时拍摄的,画面中记录下了二氧化碳通过催化剂转化为一氧化碳的过程。金色的催化剂表面产生的气泡便是一氧化碳。

  东芝公司方面表示以前的技术虽然也是利用太阳光的能量,但使用的是氧化钛等物质,这类材料在太阳能源中只能吸收利用紫外线部分,很难提高能源转换的效率。此次东芝公司使用的是含有硅和锗等物质的特殊半导体材料,可吸收紫外线以及其他可视光,大大提高了太阳光能量的吸收和使用效率。

  而且使用的催化剂是在表面进行过特殊加工的金催化剂,加快了化学反应速度,因此二氧化碳转化为一氧化碳的效率大幅提高。

  所以通过太阳光进行能源原料一氧化碳的转换效率达到1.5%,已经到了可以和藻类物质转换效率相匹敌的水平。

  首都大学东京的井上晴夫特任教授对于人工光合成技术非常了解,他表示说:“此次能源转换效率提高到1%以上是一次非常大的跨越,而此次成果是有日本的研究小组得出的我也感到非常了不起。在人工光合成技术的国际学术会中,开始出现一些企业这些年的研究成果,这应该是值得欢迎的事情。但是现在这个时间段成果肯定发布比较集中,这种热情能否长时间持续下去,才是今后发展面临的课题。”

  参加此次学术会议的还有2010年获得诺贝尔化学奖的普渡大学教授根岸英一表示:“日本企业在这一领域已经步入世界领先行列。在这次的国际学术会议上,也充分表明在这一领域日本已经可以说是世界范围内前5位的研究大国了。”(实习编译:黄雪彤)

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