太陽能不用太浪費了，科學家有什麼法子沒有？

春天的田野里，我們經常可以看到一株株向日葵每天迎著太陽轉動；艷陽高照的夏天，向日葵茁壯成長，結出了像太陽一樣的「果盤」；到了秋天，沉甸甸的果盤成熟了，結出豐厚的果實，給我們提供營養豐富的植物油……這個過程讓我們對大自然充滿了好奇，也更加崇拜自然的力量。

如果你了解一些生物化學知識，會知道這就是我們通常說的光合作用。綠色植物利用太陽光進行光合作用，是一個將水（H2O）和二氧化碳（CO2）轉化成有機化合物的過程，這一過程為地球上一切生物包括人類的生存和發展提供了物質和能量基礎。

是不是很強大？這裡面的秘密可多著呢！

說起來，人類現在使用的化石燃料（煤、石油和天然氣）也是地球早期植物光合作用儲存在地質中的能源。然而，人類對化石燃料的過度使用，排放了大量的CO2，已經打破了地球的碳平衡，帶來的環境污染和氣候變化嚴重的影響了地球的生態和人類的生存和發展。

人們把目光聚集到潔凈、可再生的新能源的開發和利用上。尤其是「取之不盡，用之不竭」的太陽能，成為眾所矚目的新能源翹楚。

在科學家的眼中，綠葉進行的光合作用是利用太陽能的「高手」，其中的葉綠體這個太陽能轉化工廠巧妙地集成了太陽光的吸收、轉化和存儲。因此，人們期望從光合作用的機制中得到啟發，發展太陽能光催化和光電催化過程，構建高效的人工光合系統，以水和二氧化碳為原料，生產潔凈的太陽能燃料，開闢綠色可持續發展的方向。

道法自然，不是簡單的模仿，而是將大自然不同方面的優點結合起來，發展適合我們人類的太陽能潔凈燃料合成系統。

在自然光合作用中，綠色的葉子里存在著讓化學反應發生的「武林高手」——生物酶蛋白，許多酶蛋白形成一個整體，吸收太陽光，讓水分子放出氧氣供我們呼吸，把二氧化碳轉化成各種各樣有用的物質供給人類。

在人工光合太陽燃料的發展中，我們化學家可以學習和借鑒自然光合之精華，發明和製造智能化的高效穩定的人工葉片。未來的太陽能燃料夢工廠會自動捕獲太陽光，分解水放出氧氣（O2）和氫氣（H2）。

能量密度高的氫氣，可以為氫能汽車提供動力，燃燒後呢，又生成沒有污染的水。

在夢工廠中我們還可以把二氧化碳和水一起加工生產類似汽油、柴油這樣的液體燃料，解決能源短缺問題，這一燃料合成過程不但轉化和存儲了潔凈的太陽能，還利用了二氧化碳這個有名的溫室氣體，可以有效的緩解地球氣候變暖。

人工光合太陽能燃料發展路線圖

溫室效應使得人們越來越關注地球的氣候變化。面對資源短缺，環境污染嚴重，自然生態系統的退化，保護自然，建設潔凈能源系統迫在眉睫，清潔可再生能源的利用在世界能源消費中的比例高速上升，可以有效地遏制碳排放增加的勢頭。而人工光合成太陽燃料技術的突破必將改變世界能源消費格局，引領人類進入低碳生態文明社會。

在不遠的未來，「霧霾」將會從我們的生活中消失，我們可以自由自在的呼吸新鮮的空氣，也可以開著太陽能燃料汽車，開開心心上班和旅行，孩子們更加可以隨時隨地在戶外玩耍嬉戲，盡情的享受太陽能燃料帶給我們的綠色高品質生活。

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