聞西:『其實早就有了啊!』
長官:『那...』
聞西:『沒關係,聽說 MIT 那個更厲害!』
長官:『喔!』

上面的無聊對話大家可以跳過, 純粹是因為沒梗的梗;總之,太陽能的應用在 MIT 一個團隊的努力下,似乎有了個頗大的突破。研究團隊的頭頭 Daniel G. Nocera 教授,從小就對植物行光合作用這件事感到嫉妒,尤其是光反應的部份。光反應主要是利用太陽能激發電子傳遞鍊,接著靠觸媒把水分解成氧跟氫氣跟氫,之後還拿中間釋放出來的能量(儲存在 ATP、NADPH 等化學分子當中),進行夜間的固碳反應(暗反應),以合成植物所需的醣類。

經過他們的努力,現在雖然還做不了全套(梭里啦!各位期待植物人出現的朋友們...),可是已經能夠成功模擬光反應的產物(能量、氧氣)。他們將鈷跟磷酸鹽溶解在水中,接著在水中通電,兩者即在電極(應該是氧化極)表面形成一層薄膜,透過該薄膜形成的觸媒,就可以將水拆成氧氣跟質子(帶正電的氫離子),氧氣的部份就會慢慢地冒出水面,質子則會在另一頭鉑電極(還原極)的催化吸附下,形成氫氣鎖在鉑金屬中。

[圖片出自 DIS CONTINU OUS MIND]

[出自 Digg]
一旦拿到了氫氣跟氧氣,後續的利用,想必大家應該都不會太陌生。(啊就氫燃料電池囉!)啊這跟太陽能有啥關係?剛剛不是說要通電嗎?請用太陽能電池來供電!

這樣的觸媒組合,根據 Nocera 教授表示,跟一般科學家們追求的方向其實不太一樣;大多是在研究人工光合作用的團隊,都會對如何保持反應中觸媒穩定來傷腦筋,而 Nocera 教授的想法則是相反,因為連植物當中參與反應的觸媒都是不斷地在消耗、不斷生成補充,也因此花心思去加強觸媒的穩定,不如就讓他去吧!話雖然是這樣講,但這個鈷-磷酸鹽的組合,能夠在通電時保持相當的穩定,而處在未通電的狀況下,該薄膜基本上也是撐不住,可是一旦恢復供電,觸媒又可以重新組裝起來。

目前他們仍需克服的部份,除了要將這個其實頗複雜的組合弄成一個可以用的裝置之外,參與氫氣合成的鉑電極,也是他們需要尋找替代材料的地方,因為他太貴了!

至於這東西能帶給咱們啥改變呢?白天用太陽能,晚上用燃料電池,不需燒炭、也不用核分裂。你說呢?