研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種太陽能技術，可以將二氧化碳和水轉化為液體燃料，這種燃料可以作為插入式燃料直接添加到汽車的發(fā)動機中。面對碳減排的巨大壓力，使用具有良好降碳屬性的生物液體燃料將成為交通領域減排的重要手段。國際能源署和國際糧農(nóng)組織的綜合研究表明，生物液體燃料能在一定程度上減少溫室氣體排放。一直以來，生物液體燃料的代表——生物乙醇被吹捧為汽油的清潔替代品，因為它是由植物而不是化石燃料制成的。今天上路的大多數(shù)汽車使用的汽油中含有高達10%的乙醇(E10燃料)。根據(jù)外媒報道，美國是世界上最大的生物乙醇生產(chǎn)國，美國種植的所有玉米中幾乎有45%用于乙醇生產(chǎn)。當然，這樣也會帶來一定的弊端。劍橋大學的歐文·賴斯納教授稱：“像乙醇這樣的生物燃料是一項有爭議的技術，尤其是因為它們占用了可以用來種植糧食的農(nóng)業(yè)用地?！币虼耍瑲W文·賴斯納教授領導的研究小組提出了一種名為人工葉子的概念，類似于植物的光合作用，這種人工葉子也可以利用太陽能將二氧化碳轉化為乙醇和丙醇等生物燃料。如圖所示，這是一種附著在金屬棒支撐物上的獨立的人造葉子。光陽極側(綠色方形)在照片中可見。此前，這些人造葉子只能制造簡單的化學物質(zhì)，如一氧化碳等，但現(xiàn)在，為了使這項技術更實用，研究人員開發(fā)了一種銅鈀基催化劑，經(jīng)過催化劑的優(yōu)化，可以讓人造葉子產(chǎn)生更復雜的化學物質(zhì)，如乙醇和正丙醇，這兩種醇都是高能量密度的燃料，易于運輸和儲存。目前，其他科學家已經(jīng)能夠利用電力生產(chǎn)類似的醇類混合物，但這是第一次僅利用人造葉子的“光合作用”生產(chǎn)如此復雜的化學物質(zhì)。該研究結果發(fā)表在《自然能源》雜志上。該論文的第一作者拉赫曼博士說:“將陽光照射到人造葉子上，并從二氧化碳和水中獲得液體燃料，這是一種驚人的化學反應。通常，當你試圖用人造葉子裝置將二氧化碳轉化為另一種化學產(chǎn)品時，你幾乎總是得到一氧化碳等混合氣，但在我們的研究中，已經(jīng)能夠利用太陽能生產(chǎn)出一種實用的液體燃料。這是一個令人興奮的進步，為我們的工作開辟了全新的途徑?！比欢m然這項技術仍處于實驗室規(guī)模，但研究人員表示，他們的“人造葉子”是從化石燃料經(jīng)濟轉型的重要一步。該人工葉子生產(chǎn)醇類燃料的速度比較慢，研究人員正在努力優(yōu)化光吸收器，使其能夠更好地吸收陽光，并優(yōu)化催化劑，使其能夠將更多的陽光轉化為燃料。這些太陽能燃料的凈碳排放量為零，完全可再生，而且與大多數(shù)生物乙醇不同，它們不會占用任何用于糧食生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)用地。此技術具有美好的前景。以我國為例，在未來很長的時間內(nèi)，燃油車還會是主流車輛，而中國乙醇汽油的乙醇添加標準是10%，這就意味著，若所有汽油都添加乙醇加工成乙醇汽油，那么中國未來對燃料乙醇的需求量將會非常可觀，這項技術的用武之地也就更大。