氢能制备：全球能源问题的解决方法

2014年6月，一则仿光合作用研发出造氢新方法的新闻成为人们关注焦点。在《自然化学》杂志上刊登的一篇论文中概述了英国格拉斯哥大学的科学家，如何重现在不同时间和不同物理位置，植物通过太阳能把水分子分解成氢和氧的方法。据了解，他们受到植物光合作用的启发，采用电子耦合的质子缓冲（ECPB）方法成功从水中分离出氢气和氧气。研究人员称，这套系统可以在工业规模上生产氢气，比方法成本低且安全。有专家表示，这个“重要”发现的来临，为解决全球能源问题提供了一个潜在的解决方案。植物在光合作用过程中产生的能量是否可以用来为汽车提供动力呢？这一想法似乎遥远，事实上，它可以为未来汽车设计提供灵感。这确实是一个迷人的想法。

实际上，模仿植物光合作用从水中分解氢并不是第一次出现。在今年年初就有媒体曾报道，美国麻省理工学院在美国国家科学院期刊发表了以人造光合作用技术为基础的永续性科技蓝图，为新一代节能技术建立了基准，并列举了建立以人造光合作用为基础的永续性“氢经济” 所需的技术研发成果。

相比之下，这次研究的亮点突出在哪儿？中国科学院化学研究所张纯喜博士说：“这项研究是一个电化学方面的工作，其亮点是发现一个能够同时接受电子和质子的稳定中间体，它能够有效接受电解水释放的电子和质子，从而将电解水的氧气释放和氢气释放在空间和时间上更有效地分开。”

张纯喜告诉科技日报记者，水电解制氢是应用较广且成熟的方法，但由于耗电大，用常规电制氢，从能量利用而言得不偿失。“如何利用太阳能产生电能或氢能才是今后模仿光合作用的核心。”

“伴随人类社会的能源危机和环境污染的日益加剧，这方面的研究被越来越多的科学工作者所关注，各国政府对该领域的研究也投入了大量的人力和物力，人们期待能够模仿植物的光合作用，直接利用地球上广泛存在的太阳光和水，产生电能或氢能，从而从根本上解决人类社会的能源和环境问题。”张纯喜说。