新的仿生叶子可以解决太阳能存储问题

劳伦斯·伯克利国家实验室的研究人员正在开发一种新的仿生叶片，该叶片可以将阳光中的能量转换为能量密集的燃料，从而模仿植物的光合作用过程。之前我们已经介绍了人工烟叶的概念，但除了使用一个很酷的新名称（仿生烟叶听起来比人工烟叶要凉得多，对吗？），伯克利项目代表了该技术的新变化，可以带来更高的效率。

人造叶概念

无论您称其为人造叶还是仿生叶，基本概念都相对简单。您可以使用化学反应以氢的形式存储太阳能，而不是使用光伏电池直接从太阳光中发电，然后将其用于氢燃料电池中以发电。

仿生叶子由伯克利实验室提供。

阳光到氢的链条意味着您可以无限期地潜在地存储大量太阳能，因此将其视为一种电池，您将走上正确的道路。燃料电池的连接意味着太阳能的间歇性不是问题，它对流动性的抵抗也不是问题。

至于到达那里的方式，您可以将光电化学电池放在一桶水中，让它去掉氢气。

与目前的标准（涉及大量化石能源）相比，这是一种更可持续的氢气生产方式。随着丰田，通用汽车和其他汽车制造商准备将氢燃料电池汽车推向大众市场，争相发展规模化的太阳能氢生产的竞争已经开始。

伯克利实验室仿生叶

光电化学电池背后的诀窍是找到可以使您产生具有成本效益的反应的正确材料组合，否则您的仿生叶子将被摆放在实验室中，并永远吸引游客。

我们一直在跟踪一种解决方案，即开发一种实际的叶子大小的人造叶子，该叶子的重点是低成本材料，为服务欠佳的社区的家庭提供服务。电池的绝对效率并不像总成本那么重要，因为在这个市场中，耗电量几乎可以忽略不计（在最新开发中，人造叶已经过调整，可以在不纯净的水中有效发挥作用）。

伯克利团队在考虑提高分子分子水平（阴极是产生电流的电池的一部分）的性能时，也在考虑成本。

该团队一直专注于磷化镓（吸收可见光的半导体）和产氢催化剂钴肟的混合光电阴极。

与传统的贵金属催化剂（如铂）相比，两种材料都相对丰富且便宜。

到现在为止还挺好。该小组刚刚在《物理化学化学物理》杂志上发表了其对光阴极的最新分析，标题为“在模拟空气质量1.5照度下钴肟肟修饰的半导体的能量学和效率分析”，该研究表明，几乎90％的电子是由杂化材料存储在目标氢分子中。

研究小组还发现，磷化镓吸收太阳能的能力远远超过了钴氧肟催化反应的能力。结果是，仅1.5％的撞击表面的光子被转换为光电流。

因此，一直在寻找更快，更有效的催化剂。

进入仿生叶的时代

顺便说一句，阴极只是方程式的一部分。例如，一个跨国研究团队一直在研究一种由氧化铁（又称铁锈）制成的低成本，高效率的电极。

对于可持续氢生产的完全不同的角度，您还可以检查加利福尼亚的市政废水处理厂正在进行的热化学过程。

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