人造树叶有望成为人类未来的主要能源

这恐怕是世界上最为奇怪的树叶了：它没有粗细不等的叶脉，取而代之的是各种电子元件；它也没有心形、扇形或是菱形这样的形状，而是像一张扑克牌那样单薄；甚至于，它连普通树叶常见的颜色都没有，看上去就像一块亮晶晶的遮光板。

但它却能像树叶那样进行光合作用。3月27日，美国麻省理工学院（MIT）的丹尼尔?诺塞拉（Daniel Nocera）博士公布了自己团队研发的人造叶子。在众人的瞩目下，一片人造叶子被放入3.7升水中，在阳光下迅速地产生了相当于一个发展中国家的家庭一天的能源需求。该树叶模拟光合作用过程中的绿色植物，把水和阳光转化成能量，这一科研成果对生产可持续能源具有里程碑的意义。相关研究报告发表在了最新一期的《化学研究描述》(Accounts of Chemical Research)期刊上。

新设备不像早期的设备那样使用昂贵的材料，而是由廉价材料制成，并采用了低成本的工程设计和制造流程。该研究团队的负责人丹尼尔?G.诺塞拉(Daniel G. Nocera)介绍说：“其中最重要的就是水分解成氢气和氧气的过程。”这款人工树叶有一个太阳光收集器，夹在两片薄膜之间，这两片薄膜会生成氧气和氢气。浸入一瓶水中，在阳光的照射下，它就会冒泡，释放出氢气，可用于燃料电池进行发电。这些自给的装置可以制成电力燃料，对于偏僻地方和发展中国家有很大的吸引力。诺塞拉指出，人工树叶应验了一位意大利著名化学家的设想，这位化学家在1912年就预言，科学家总有一天会揭开“植物的深奥秘密”。

刚开始的设计要依靠一些贵金属，比如铂(platinum)，也依靠一些制造工艺，这就使人造树叶的成本过高。为了使这些设备可以更广泛的使用，诺塞拉使用不太昂贵的镍钼锌(nickel-molybdenum-zinc)化合物取代了铂催化剂。在叶片的另一面，钴(cobalt)薄膜会产生氧气。诺塞拉指出，所有这些材料在地球上都是丰富的，不像稀有昂贵的铂金，以及贵金属氧化物和半导体材料，这都是其他人使用过的。他说：“到本世纪中叶，将会有约60亿非传统用户带来能源需求的巨大增长，因此，一项研究目标就是把太阳能提供给贫穷的地区，人工树叶等发明将会给全球社会提供一条最直接的途径，迈向可持续能源的未来。”

特纳博士接受采访时说：“目前人造叶子只是实验室的一个仪器，还没有准备好投入商业生产。”尽管如此，他依然对这项技术的前景充满乐观。“我们将朝着可持续发展的无碳、低耗的氢能产业和氢能经济迈进。”