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“人造叶”自我愈合并产生脏水的能量

时间：2021-09-03 12:25:02 来源：

在第245次国家会议和美国化学学会博览会上，Nocera博士描述了“人造叶”的最新进展，例如自我愈合的能力和使用较便宜的材料，对大规模生产。

新奥尔良 - 另一个创新功能已被添加到世界上第一个实用的“人造叶”，使该器件更适合为发展中国家和电力的偏远地区提供人员，这是今天的。它使叶子能够在能量生产过程中自我愈合的能力。

博士，博士，博士，博士，在世界上最大的科学社会的第245届国家会议和博览会中描述了“化学讲座中的”化学讲座“中的进展。预计会议约有14,000名科学家和其他科学家和其他人在周四继续进行近12,000次关于科学进步的报告。

研究团队的领导者Nocera解释说，“叶子”模仿真正的叶子从阳光和水中产生能量的能力。然而，该装置实际上是硅的简单催化剂涂覆的晶片，而不是真实叶片中的光合作用机制的复杂再现。将阳光暴露在水中，将装置中的催化剂分解在其组分，氢气和氧气中。那些气体泡起来，可以收集并用作燃料，以在燃料电池中产生电力。

“令人惊讶的是，我们开发用于人工叶片设备的一些催化剂实际上是愈合，”Nocera说。“他们是一种”生活催化剂“。这是一个重要的创新，可以减轻关于在发展中国家和其他偏远地区初始使用叶子的担忧之一。“

Nocera是哈佛大学的帕特森罗伍德能源教授，解释说，人工叶子可能会发现它的首次用于在缺乏传统电力发电站和电动传输线的区域提供“个性化”电力。例如，少于一夸脱的饮用水将足以每天24小时提供大约100瓦的电力。早期版本的叶子需要纯净水，因为细菌最终形成了叶子表面的生物膜，关闭了生产。

“自我愈合使人造叶能够造成不纯的纯净，细菌受污染的水，”Nocera说。“我们PD出一种调整条件的方法，使催化剂的一部分分开，否定细菌形成形成生物膜所需的光滑表面。然后催化剂可以愈合并重新组装。“

Nocera表示，今天约有3亿人生活在缺乏传统电力生产和分配系统的地区。在未来几十年中，人口将在数十亿年度增长。发展中国家约有10亿人已经缺乏可靠的清洁水。因此，可以清楚地存在于与局部条件兼容的人工叶子这样的简单装置。

“这有点像提供”快餐能源“，”他指出。“我们有兴趣制作许多可能不是最效益的廉价单位，但完成了工作。它有点像从大型大型计算机到个人笔记本电脑的那样。这是个性化的能源。“

早期的设备使用稀有，昂贵的金属和其他材料，涉及复杂的布线并且制造昂贵。但是Nocera的人造叶使用较昂贵的材料并采用设计 - 即所谓的“埋藏交叉点” - 这很简单，对大规模生产廉价。叶片具有优于太阳能电池板的优势，仅在白天时昂贵并生产能量。相比之下，叶子的氢气和氧气可以在夜间储存和使用。

“很多人都在设计复杂，昂贵的能源生产设备，很难看到它们是大规模采用的，”他说。“我们的简单，便宜，它有效。与此同说，我认为我们已经更改了该领域的对话框。“

该设备进一步发展的团队优先事项：将其与用于将氢气转换成液体燃料的技术，可以运行传统的便携式发电机甚至汽车。

NOCERA承认了国家科学基金会，能源部和气势科学研究部的研究资金。


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