东芝公司研发新技术 人工光合作用转化率获突破

【环球科技综合报道】据日本NHK电视台11月27日报道，在借鉴植物利用水和二氧化碳生成氧气的“光合作用”原理，即“人工光合作用”的相关研究中，日本东芝公司近日在其学会上发表了最新技术，该技术或可达到世界人工光合作用最高效率。

据悉，人工光合作用是指通过对植物“光合作用”原理的应用，生产出人工的甲醇等燃料的技术，目前世界各国都在积极推进对其的研究。

报道称，26日晚，在日本兵库县淡路市举行的国际学会上，东芝公司在人工光合作用的工序里，通过特殊半导体和表面经过加工的金属催化剂，用太阳光和甲醇等原料成功产生出一氧化碳，成功使其转化率提高至1.5%。

据东芝公司介绍，该转化率能与藻类匹敌，目前已达到世界最高水准。若要将该技术投入生产，那么其转换率至少需要提高至10%，为此东芝将反复改良技术，计划在2025年前实现实用化。

人工光合作用的意义不仅限于运用植物“光合作用”生产新能量，同时人们也期望能通过它对大气中的二氧化碳的使用来缓解温室效应，成为有益于环境的技术。

为此，以日本的大学为首，丰田汽车、松下公司也为寻求新的商机而埋头于实现该实用化的研究中。此外，与欧美、中国、韩国等海外势力的技术开发竞争也将日趋激烈。

人工光合作用大致有一下两个过程。即通过太阳光将水分解成氧离子和氢离子的过程，以及利用前一个过程中产生的电子能量分解二氧化碳并生产一氧化碳的过程。例如，使用这一技术，就能把二氧化碳转化成一氧化碳，经过化学处理后产出甲醇。甲醇不仅能做燃料，还能作为医疗用品、塑料瓶等的原料。因此这一技术若实现实用化，将会造福众多产业。故而，对人工光合作用这一技术的研究已经成为了全球的热门课题。

据了解，东芝所研发的技术是首先用放入水中的特殊半导体在太阳光的照射下，将水分解成氧离子和氢离子，并取出电子，其次用电子能量使二氧化碳在表面经过加工的金属催化剂的作用下转化成一氧化碳的过程。东芝介绍称，以前的技术都是利用太阳光和钛的氧化物等材料。但是，因为这些材料只能吸收使用太阳光中的紫外线，所以很难提高转化率。

因此此次东芝采用了硅和锗混合的特殊半导体，除了紫外线他也能吸收太阳光中的其他可视光，大大提高了太阳光的利用率。同时，在表面经过加工的金属催化剂的作用下，最终使转化率提高至1.5%的高度。

详细研究人工光合作用领域的首都大学东京特任教授井上晴夫指出，能量转化率提高至1%以上具有重大意义。虽然如今有许多研究成果，但很多只是造成了一时的反响，这一成果是否能时间长时间坚持下去是今后的课题。(实习编译：陈一平 叶璇 审稿：王欢)