科学家们破解了自然界水分解公式中的一个关键步骤,该公式为地球上所有的植物生命提供能量,并可用于制造无限便宜的可再生燃料。
澳大利亚国立大学(ANU)和马克斯普朗克化学能转换研究所(MPI-CEC)领导了这项研究,首次确定了一个重要的光合作用过程,使植物能够分解水。
首席研究员、博士尼克考克斯(Nick Cox)表示,如果人类能够利用自然界这样廉价的材料分解水,那么社会将会有无穷无尽的廉价氢燃料用于交通运输,没有碳排放会造成人类引发的气候变化。
澳大利亚国立大学化学研究所的考克斯博士说:“足够的阳光将在一小时内照射到地球上,为所有人类活动提供一年以上的时间。”
“植物利用收获的能量分解水分,制造复杂的碳水化合物,为植物生长和繁殖提供食物。这一过程也将包括人类在内的动物的氧气添加到我们的大气环境中。
“从自然界复制这一过程将带来新的和改进的可再生能源储存技术。”
MPI-CEC研究员玛丽亚克里斯纳博士说,这项研究揭示了一种关键酶是如何“呼吸”获得水分的。
Chyrsina博士说:“在反应周期的中间,酶可以像手风琴一样伸展,这样它就可以有序地吸收水分,开始分裂过程。”
澳大利亚国立大学联合研究员Eiri Heyno博士说,如果没有该团队确定的关键步骤,自然界的水分裂可能会受到阻碍。
Henoo博士说:“没有水的细致有序的结合,可能会释放更多的活性氧分子,从而解锁整个水分解过程。”
这项研究还涉及瑞典研究人员,并在美利坚合众国国家科学院院士会议上作了介绍。
研究小组使用了一种叫做电子顺磁共振(EPR)光谱学的技术,这种技术创造了光合作用中所涉及的反应位点的三维图像。
在澳大利亚研究委员会(ARC)、新南威尔士大学、昆士兰大学、悉尼大学和卧龙岗大学的支持下,考克斯博士领导在澳大利亚国立大学建立了一个新的最先进的EPR设施。
他说:“新设施将在比现在更高的磁场下运行,从而可以对医疗、生物、化学和材料研究以及工业应用进行更详细的测量。