這種人造葉子想要幫助對(duì)抗氣候變化

人造葉片可能具有幫助對(duì)抗導(dǎo)致氣候變化的二氧化碳排放的潛力。

在研究人員芝加哥伊利諾斯大學(xué)(UIC)創(chuàng)造了設(shè)計(jì)的人工樹(shù)葉原型，以削減二氧化碳-全球變暖和氣候變化背后的主要溫室氣體，專(zhuān)家說(shuō)。人類(lèi)通過(guò)電力，運(yùn)輸和鋼鐵生產(chǎn)等方式釋放二氧化碳。

根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署的數(shù)據(jù)，2016年，二氧化碳占人類(lèi)引起的美國(guó)溫室氣體排放總量的約81.6%。

葉子背后的研究人員在最近發(fā)表在ACS可持續(xù)化學(xué)與工程雜志上的論文中發(fā)表了他們的研究成果，他們是試圖模仿真實(shí)葉子為防止排放做的工作的最新成員。

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UIC化學(xué)工程系的助理教授Meenesh Singh和他實(shí)驗(yàn)室的研究生Aditya Prajapati是人造葉子原型的幕后推手。根據(jù)Singh的說(shuō)法，在轉(zhuǎn)換二氧化碳以減少氣候變化并產(chǎn)生更清潔的能源時(shí)，人造葉片的效率可能比實(shí)際葉片高10倍。

辛格的動(dòng)機(jī)是創(chuàng)造一種可以在實(shí)驗(yàn)室外工作的設(shè)備。

它的工作方式與樹(shù)木和植物通過(guò)樹(shù)葉吸收二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為生活所需的燃料的方式相同。在將氧氣釋放回大氣中的同時(shí)儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化為碳水化合物的碳。

但是人造葉子不像真正的植物那樣產(chǎn)生碳水化合物，而是產(chǎn)生一氧化碳以產(chǎn)生更清潔的合成燃料。它還產(chǎn)生可釋放到大氣中的氧氣。

辛格說(shuō)，這種葉子可以小規(guī)模使用，例如房屋的屋頂，或者更大規(guī)模地使用，例如動(dòng)力裝置。

立方形人造葉子采用丙烯酸覆蓋物，并使用人造氣孔制成，以模仿真葉上的毛孔狀開(kāi)口。人造造口是允許交換帶負(fù)電的離子的膜。

大量的研究正在各地進(jìn)行人造樹(shù)葉和甚至人造樹(shù)。但UIC團(tuán)隊(duì)已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)測(cè)試的原型，可以在現(xiàn)實(shí)條件下工作。

這個(gè)模型展示了辛格人造葉的原型。

不過(guò)，目前還不清楚這樣的事情何時(shí)可以用于大規(guī)模的商業(yè)用途。

辛格的原型可以使用稀釋形式的二氧化碳。這更像是大氣中的二氧化碳，是工業(yè)過(guò)程的副產(chǎn)品。大多數(shù)其他原型依賴(lài)于純二氧化碳，二氧化碳更接近碳酸水中的二氧化碳，而不是排放。因?yàn)樾粮竦娜~子可以使用稀釋的二氧化碳，所以它可以直接從空氣中吸取，并在實(shí)驗(yàn)室條件之外工作。Singh表示，目前正在對(duì)原型進(jìn)行測(cè)試，以確定它可以連續(xù)捕獲空氣中碳的速度。

阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的杰出研究員拉里柯蒂斯認(rèn)為，像UIC這樣的技術(shù)可能有效地作為減少大氣中有害氣體的解決方案。

“這種創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模研究是最終商業(yè)系統(tǒng)的一步，可以幫助顯著減少二氧化碳排放，”柯蒂斯說(shuō)。

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人工光合作用聯(lián)合中心主任哈里·阿特沃特(Harry Atwater)認(rèn)為，對(duì)抗碳排放至關(guān)重要。

阿特沃特說(shuō)，越來(lái)越明顯的是，我們沒(méi)有足夠的能力應(yīng)對(duì)我們正在進(jìn)入大氣層的事情。

“[辛格]使用了更多的稀釋來(lái)源，這很重要，”阿特沃特說(shuō)。“這是一個(gè)重大的概念步驟，為我們?nèi)绾翁幚韀排放]開(kāi)辟了空間。”