数十亿年来，生命一直在吸收阳光并将其储存作为燃料来源。 但科学家们刚刚对这一古老的过程进行了新的改造，最终可以为我们提供与化石燃料竞争所需的效率。
英国剑桥大学领导的一项研究发现了一种更好的方法，通过将光合作用途径与氢化酶联系起来，将水分解成氢气和氧气。
虽然分解水来产生清洁能源并不是什么新鲜事，但迄今为止大多数方法都依赖于昂贵的催化剂，这使得经济规模成为一个挑战。
这个新流程可能会改变这一点。
光合作用是将水和二氧化碳重新排列成葡萄糖，锁定光能供以后使用，同时释放游离氧。
它在使植物、藻类和某些细菌存活数十亿年方面做得很好，并最终负责制造我们现在燃烧的数吨化石燃料。
但就能量捕获过程而言，它的效率还不算太高。 毕竟，植物只需要每天从天而降的能量的百分之几。
释放现在以煤炭形式储存的能源也带来了释放所有二氧化碳的问题，正如我们所知，二氧化碳本身也带来了问题。
科学家们现在发明了一种半人工的光合作用，它改进了自然的公式，重新激活了进化留下的长期废弃的过程。
它们的关键是一种被称为氢化酶的古老酶。
“氢化酶是藻类中存在的一种酶，能够将质子还原成氢气，”化学家兼主要作者 Katarzyna Sokół 说道。
“在进化过程中，这个过程已经被停用，因为它不是生存所必需的，但我们成功地绕过了不活动，实现了我们想要的反应——将水分解成氢气和氧气。”
以收集和储存能量的名义模仿光合作用是科学家多年来一直在尝试的事情。 它不仅仅是一个潜在的电源，它还可以帮助清除二氧化碳以传统形式。
但索科认为，大多数早期技术根本无法扩大到工业水平，要么因为它们太昂贵、效率低下，要么因为使用的材料本身会产生污染物风险。
她的团队的方法是创建一种电化学电池——与电池没有什么不同——基于一种称为“光收集”的生物化学过程。光系统II。
这为氢化酶提供了完成其工作所需的必要电压，减少了水中的氢，使其与氧气分离并以气体形式冒出。
原则上听起来很简单，但将人工系统与有机过程连接起来绝非易事。
“这项工作克服了与将生物和有机成分整合到无机材料中以组装半人造设备相关的许多困难挑战，并为开发未来的太阳能转换系统开辟了工具箱，”作者兼实验室负责人 Erwin Reisner 说道。
这个过程不太可能是终点，还有大量的研究要做。 找到天然材料和人类干预之间的适当平衡可能是获得廉价、真正清洁太阳能的门票。
“这可能是开发太阳能技术的一个很好的平台，”索科乌说。
“该方法可用于将其他反应结合在一起，看看可以做什么，从这些反应中学习，然后构建合成的、更强大的太阳能技术。”
氢燃料经济距离未来仍有一段路要走，在储存和运输方面还需要克服其他挑战。 尽管研究人员正在制作那里也有很大的进展。
由于我们对化石燃料的依赖继续引发全球气候危机，廉价、安全的替代品不可能很快出现。
这项研究发表于自然能源。
