奥斯陆大学艾文德·托格森 自然光合作用并不总是非常有效
当科学家模仿它时，他们试图使这个过程更加有效
信用:彩盒 利用太阳能，一种特殊的酶可以将CO2分子转化为甲酸
这既能去除二氧化碳，又能给我们提供更有用的东西
植物的光合作用是自然界的许多奇迹之一
利用太阳光的能量，二氧化碳和水被转化成糖和其他碳水化合物，以及氧气
这是通过一系列化学过程完成的
通过模拟部分或全部光合作用，我们可能会减少二氧化碳的排放或捕捉空气中漂浮的一些东西。 全世界的科学家都受到光合作用的启发
奥斯陆大学的化学家凯奇·徐就是其中之一
“我们想使用人工光合作用，因为自然光合作用并不总是非常有效，”徐说
他这样说并不是为了破坏大自然自己的化学实验室，但毫无疑问还有改进的余地
例如，植物只利用1-2%的阳光
硅太阳能电池的利用率在15-24%之间
“自然的光合作用可以从二氧化碳和水生成糖
我们想生产更有用的东西，”徐告诉泰坦
奥斯陆大学
不
他的博士学位是通往控制二氧化碳水平的一小步
来自病毒或细菌的酶 徐研究了一种能将二氧化碳转化为甲酸的酶，甲酸是一种用于多种工业的物质
酶是一种蛋白质，在生物过程中起催化剂的作用，无论是在你的身体里，还是在植物和其他任何地方
它们专门驱动非常特殊的反应
有无数种不同的酶
徐称他的酶为耐氧甲酸脱氢酶，属于酶组
“我们使用的酶是由细菌或病毒产生的，但我也认为一些科学家直接使用来自植物的FDH酶，”徐说
在适当的情况下，徐的酶可以抓住CO2分子并将其转化为甲酸
但这需要能量
同样的事情发生在太阳能电池上 他从氮化钽Ta3N5制成的纳米管中获得能量，其中每个分子由三个钽原子和五个氮原子组成
氮化钽是一种具有独特性能的半导体
它可以吸收阳光，并将其转化为我们可以直接利用的能量，”徐解释说
当阳光照射到氮化钽上时，会释放出适量的能量
这和太阳能电池中发生的事情是一样的
一个电子跳出来，但在太阳能电池想把电子扔进电路的地方，徐想让它驱动酶的化学反应
“这种酶可以捕获氮化钽产生的电子，然后进行反应，”徐说
他在研究中使用氮化钽并非巧合
“氮化钽满足进行光合作用的许多要求，”徐说
部分是因为它的带隙为2
1电子伏
带隙是使电子脱离基态所需的能量
2的能量
1电子伏特可以驱动整个光合作用过程，包括酶工作所需的能量
“然后这种酶可以将CO2转化为甲酸，这种成分更有价值，”徐说
此外，我们可以去除一些二氧化碳，当然，这在气候变化方面没有坏处
能捕捉CO2 徐用氮化钽制作非常小的管子
小到可以达到纳米水平
纳米意味着十亿分之一
“我们用氮化钽制造纳米管，因为纳米管有很大的表面积，因此可以吸收更多的阳光
" 也许未来的技术可以帮助捕获二氧化碳
“如果我们能把它做成一个薄层，我们就可以把它放在屋顶和墙上，这样有助于捕获二氧化碳，”徐说
“很多我们不知道的” 但是在我们到达那里之前还有很多研究需要做
徐的酵素还有很多秘密
“现在我们对这种酶有所了解，但还有很多我们不知道的，”他说
“如果我们能更好地了解这种酶，如果我们能模仿它，我们就能在更大范围内做到这一点
那么它肯定有助于控制二氧化碳水平
" “如果我们能让它变得更有效率，它可以超越绿色植物的功能，”徐说
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