時至今日，地球的氣候問題已經日益嚴重，不斷惡化的氣候已經嚴重影響到人類現在甚至未來的生活！
大量的碳排放使得地球的溫室效應不斷增強，根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)最近的一份報告，即使世界上所有的工業化國家在一夜之間實現了碳中和，這個問題也會繼續惡化下去。簡而言之，人類僅僅停止向大氣中排放百萬噸二氧化碳是不夠的，我們還必須開始清除已經排放的二氧化碳，這個難度可想而知。難道我們一點看不到未來的曙光嗎？不，其實有很多科學家就相關問題提出許多創新的想法，其中就包括“人造葉子”！
“人造葉子”把二氧化碳轉化為燃料！
近日，來自安大略省滑鐵盧大學的一個國際研究小組從大自然中得到啟示，創造了一種“人造葉子”，模仿真實植物的碳吸附能力，這種人造葉子可以把實現碳去除的技術，但是葉子並沒有將大氣中的二氧化碳轉化為自身的燃料來源，而是將其轉化為一種有用的替代燃料。
我們知道，樹木的葉子在吸收二氧化碳方面起到了至關重要的作用。在自然界，綠色植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳和水轉化為葡萄糖和氧氣。這是因為植物的葉子中有葉綠素的存在，它可以吸收來自太陽的多個波長（紫藍色和橙紅色）的光來驅動化學反應，於是葡萄糖可以被植物用作燃料，而氧氣則被它釋放用於造福人類和動物。
人造葉子的的原理
該團隊用同樣的想法設計了他們的人造葉子，它和真實的植物葉子有著非常相似的化學反應過程，甚至可以說它就是模仿真實的葉子和光合作用的過程，但區別是最終產生的是不同的最產品。真實的葉子是產生葡萄糖和氧氣，而人造葉子是產生甲醇和氧氣。
這個過程的關鍵是氧化亞銅，這是一種廉價的紅色粉末，為一價銅的氧化物，一般情況下呈現出鮮紅色的粉末狀固體，幾乎不溶於水，經過化學工程處理後可以含有儘可能多的八面粒子。當葡萄糖、醋酸銅、氫氧化鈉和十二烷基硫酸鈉被加入加熱到一定溫度的水中時，化學反應最終產生了這種粉末。
研究小組們用這種方法制造了氧化亞銅催化劑。然後，將這些粉末加入水中，隨後也把二氧化碳注入水中，最後利用太陽能模擬器將一束白光照射到溶液中，這些粉末就成了催化劑。由此產生的化學反應可以產生氧氣，而二氧化碳、水和粉末溶液則轉化為甲醇。由於甲醇的沸點比水低，溶液在蒸發時被加熱並被收集。
巧的是，來自英國劍橋大學的研究人員也進行了類似的研究，並開發出一種類似的裝置，它利用陽光和鈷光吸收劑產生的光合作用將水和二氧化碳轉化為合成氣的裝置。這種物質是由氫和一氧化碳的混合物製成的，用於製造替代燃料、藥品、塑料和肥料。
人造樹
它也有點類似於由哥倫比亞大學倫菲斯特可持續能源中心主任克勞斯·萊科納提出的“人造樹”概念。年前，萊科納提出了一個方法，塗有樹脂的塑料樹葉的“樹”可以從空氣中清除的二氧化碳量是天然樹木的100倍。一旦樹葉吸收儘可能多的二氧化碳，它們就可以被放置在水中以製造生物燃料。
人造葉子的前景
“人造葉子”的概念其實是由基督教多普勒實驗室的研究人員為可持續合成氣化學創造的。人造葉子的誕生對於人類以及地球具有非常重要的意義。首先，從大氣中去除二氧化碳將有助於減緩氣候變化。其次，由此產生的替代燃料將使人們繼續使用非電動汽車，從而給我們更多的時間向碳中和生活過渡。
今後，我們還可以採取進一步措施，提高甲醇產量，並使該專利工藝商業化，使其可用於工業用途。除汽車和城市“碳農場”外，這一過程還可用於發電廠和其他主要汙染源，以便在生產生物燃料的同時，同時去除空氣中的二氧化碳。
最重要的是，人造葉子讓我們看到地球未來的曙光！
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