2018年9月剑桥圣约翰学院哈泽尔劳伦斯，科学家们开辟了一条将阳光转化为燃料的新方法，实验二电极设置示出用模拟太阳光照明的光电化学电池。

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在研究人员通过改变植物的光合作用机制成功地将水分解成氢气和氧气之后，寻找利用太阳能的新方法的探索向前迈进了一步。

光合作用是植物用来把阳光转化为能量的过程。当植物吸收的水分被“分裂”时，氧作为光合作用的副产物而产生。它是地球上最重要的反应之一，因为它是几乎全世界氧气的来源。当水被分解时产生的氢可能是绿色和无限的可再生能源。

由圣约翰学院的学者领导的一项新的研究利用半人工光合作用来探索生产和储存太阳能的新方法。他们利用天然阳光，利用生物成分和人造技术的混合物将水转化成氢气和氧气。

这项研究现在可以用来革新用于可再生能源生产的系统。一篇新论文概述了剑桥赖斯纳实验室的学者们是如何开发他们的平台来实现无人帮助的太阳能驱动的水分裂的。

他们的方法也实现了比自然光合作用更有效地吸收太阳光。

圣约翰学院的第一位作者和博士生KatarzynaSok说：“自然光合作用没有效率，因为它只是为了生存才进化而来，所以它只需要最少的能量——大约是它可能转化和储存的能量的1-2%。

人工光合作用已经存在了几十年，但是还没有成功地用于制造可再生能源，因为它依赖于催化剂的使用，而催化剂通常昂贵且有毒。这意味着它还不能用于将调查结果扩大到工业水平。

剑桥大学的研究是半人工光合作用新兴领域的一部分，其目的是通过利用酶产生期望的反应来克服完全人工光合作用的局限性。

Sok和他的研究小组不仅提高了生产和储存的能量，还设法在休眠了几千年的藻类中重新激活了一个过程。

她解释说：“氢化酶是一种存在于藻类中的酶，它能将质子还原成氢。在进化过程中，这一过程被停用，因为它不是生存所必需的，但我们成功地绕过了不活动，以实现我们想要的反应——将水分解成氢气和氧气。”

索克希望这项研究能够为太阳能转换提供新的创新模型系统。

她补充道：“令人兴奋的是，我们可以选择性地选择我们想要的过程，并且实现我们想要的反应，而这种反应在本质上是无法实现的。”这可能是开发太阳能技术的一个很好的平台。这种方法可以用来将其他反应联结在一起，看看能做什么，从这些反应中学习，然后构建合成更坚固的太阳能技术。”

该模型是首次成功地利用氢酶和光系统II创造纯太阳能驱动的半人工光合作用。

瑞斯纳实验室主任、剑桥大学圣约翰学院研究员、论文作者之一欧文·瑞斯纳博士称这项研究是“里程碑”。

他解释说：“这项工作克服了将生物和有机成分集成到无机材料中以组装半人工装置的许多困难挑战，并为开发未来的太阳能转换系统打开了一个工具箱。”