太陽能 新舊能源融合之道

「本文來源：大連日報」

/ 丁春梅 王永進

大連新聞傳媒集團記者謝小芳 /

太陽光照在地球上的總能量是現在全世界各種各樣能量消耗的1萬倍，如果能轉化利用1%~2%的能量，就能解決地球上的能源問題。因此，實現科學、高效地利用太陽能一直是科學家追逐的夢想。目前， 太陽能的利用主要透過兩種形式：一種是利用太陽能發電，這在世界很多國家已經實現規模化應用；另外一種是將太陽能轉化為化學能，可以預期，將太陽能透過有效方式轉化和儲存為化學燃料，將帶來極大的經濟、環境和社會影響。

太陽光還可以轉化為化學能。我們身邊的植物就是將太陽能轉化為化學能的能工巧匠，它們每天悠閒自得地享受著陽光，同時為人類提供豐富的物質和能量。人類從綠葉的自然光合作用中得到靈感，期望開發高效的人工光合體系。在科學家眼裡，人工光合作用的研究是一項“化學聖盃”，它將是未來解決能源和環境問題最理想的方案之一。透過模擬自然的光合作用，人們期望得到一種類似自然界綠葉甚至比它更最佳化的系統，成為高效的太陽能製備化學燃料的工廠。人工光合體系捕獲太陽光，不僅可以實現水分解制氫，為人類生活提供零汙染的能源動力，還可以進行二氧化碳的固定，生產方便儲存、利用的碳氫燃料。

要讓非常穩定的水和二氧化碳在光的作用下發生化學反應，實現人工光合作用過程，勢必需要攻克無數個技術問題和科學難關。2009年至今，中科院大連化物所李燦院士團隊致力於挑戰太陽能轉化利用的關鍵科學和技術難題，發展太陽能電池技術，並致力於人工光合成製備太陽燃料的過程，特別是在太陽能光催化和光電催化分解水和二氧化碳還原的基礎科學研究方面取得了重要進展。基於基礎研究的進展，構築了多個高效光催化分解水體系。