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菠菜未來能當汽車燃料?
來源:
發布時間: 2015-01-30 09:37:37
編輯: 青海省科協

  

菠菜未來能當汽車燃料? 【科學前沿】

 

  菠菜在你的沙拉里面占有一席之地,但在不遠的將來你能把菠菜作為汽車的燃料嗎?一些科學家正在研究菠菜,希望這種超級食物能夠為可持續燃料帶來突破性的進展。

  在最近的一項研究中,由化學家和物理學家組成的國際團隊首次拍下了光合作用(植物將光能轉化成化學能的過程)行動的“快照”。這對于科學界來說是重大消息,對于輕凈科技來說尤為如此,人們為了尋找更為干凈的能源已經努力的很長時間了。

  該研究發表在《自然》雜志上,《自然》披露了其實驗過程:科學家們將他們從超市買來的菠菜葉子放在一個涼爽的、受到保護的房間里面,然后用類似陽光的激光激活光合作用。然后他們用一種特殊的X射線拍下了光合作用中各種各樣的快照。自從19世紀起我們就已經知道葉子能夠吸收光能,然后將其轉變為糖類,但人類花了很長的時間才知道真正在光合作用中起作用的是什么樣的化學和物理過程。我們知道光合作用是一個漫長的鏈式反應,這個反應過程包括物理和化學過程,能夠讓植物理由陽光來制造和儲存能量。但我們并沒有完全明白在這個過程背后,植物供給自己食物和供給人類氧氣的每一個要素。

  這個在菠菜上做的實驗研究的其實是“二號光和體系”(PhotosystemII),在植物的細胞結構內,這是一種以蛋白質為基礎的反應中心,能夠激活所有其它的進程,使得植物能夠將光能變成糖類儲存起來。到現在為止,化學家們并不明白“二號光和體系”是如何完成它的本職工作的,但在使用激光和X射線后研究一些菠菜后,該團隊看到了水分解過程(這個過程能夠產生植物能源)的圖像,這個圖像是前所未有的。

  為什么是菠菜?

  普渡大學物理學教授YuliaPushkar參與了此次研究,她解釋說:“菠菜葉子和所有其它的綠色植物和藍藻細菌一樣,其獨有的細胞器能夠收集太陽能然后將其轉變為化學能。我們所進行的科學探索就是為了尋找這一過程的確切詳情。一旦其進行光合作用的獨特細胞器被我們發現,我們就能利用這種細胞器人為制造一種裝置,來為我們提供清潔的、可再生的能源。”

  不過這種技術應該不會禍害全球的菠菜。一旦科學家們控制了光合作用發生的過程,他們會用別的技術來創造出“人工葉片”,這種葉片也能將陽光變成廉價的、可再生的能源。到目前為止,一切都處于理論階段,但科學家們希望這種技術能夠馬上轉化和儲存能量,并且這一技術和太陽能電池要轉化兩次能量(一次是將太陽能變為電能,第二次是將電能轉變為化學能儲存起來)有能量損失不同。到那時候,研究人員就可以憧憬有一天他們能夠用一片含羞草的葉子為平板電腦充電了。

  (本文來自“Modern Farmer”)

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