新闻有常识:「人造叶」制能源(组图)

发布 : 2019-11-21  来源 : 明报新闻网


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有研究团队从植物光合作用中获启发,制造能源。(大海??o?J??



(明报制图)


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从光合作用取灵感

加拿大及英国科学家分别宣布创制出能吸收二氧化碳转化出甲醇或合成气的「人造叶」技术,既能减少温室气体,又有助制造能源,而且技术和运作成本也廉宜。

《自然能源》一篇报告指出,以加拿大滑铁卢大学工程学教授吴逸民(Yimin Wu)为首的团队发明「人造叶」技术,从植物的光合作用取得灵感,先制作以葡萄糖、氢氧化钠和十二烷基硫酸钠等结合的溶液,然后注入二氧化碳,在光与氧化铜协助下,溶液会产生甲醇和氧气,只要将液体加热蒸发水分,就能采集那些甲醇作燃料。

英国剑桥大学化学系学者此前亦在《自然材料》发表类似报告,指出能运用阳光、二氧化碳和水,直接生产出合成气。

■新闻关键概念逐个解

.甲醇.

甲醇又称为工业用酒精,无色、透明,属「二次能源」,即经由自然界自然存在的「一次能源」如煤、天然气等加工而成,可作为发电燃料、作石油燃料的补充或替代品。甲醇属于较易取得且便宜的化学物质。

新闻常识 Q & A

Q: 酒精可作燃料吗?

A: 除了甲醇,与称为「乙醇」的可饮用酒精同类型的醇类都可以从农作物提取原材料,再经加工后作为燃料,称为「燃料乙醇」,属可再生能源。甲醇、乙醇都能作燃料呢!

.合成气.

合成气是通过「气化技术」——把自然界中含碳成分的燃料,通过化学反应后转化成一氧化碳、氢气的混合气体,可用作发电燃料,也可制作药物、塑胶和肥料。在荷兰,有些燃煤电厂也采用合成气为燃料。

Q: 合成气有什么好处?

A: 「气化技术」属于「洁净煤技术」,以它制成的燃料发电,能减少空气污染物排放,其排放量为常规燃煤电站的十分之一。

.温室气体.

大气层中会吸收并发出辐射与热量的气体,二氧化碳、甲烷、氧化氮和氟化气体为主要的温室气体,因它们会吸收热量并保留在大气层中,大量温室气体会导致温室效应,令地球的温度上升。

Q: 温室气体是自然出现的吗?

A: 部分温室气体是自然出现的,例如沼泽中含有甲烷、部分动物(如牛)消化打嗝也会产生甲烷;也有不少温室气体经由人类活动产生,如汽车的废气排放含二氧化碳等。

.光合作用.

植物从阳光中吸收光能再转换成植物及生物所需能量如葡萄糖、氧气的过程,这过程主要依靠植物中的叶绿素及水分与阳光「互动」。植物会在晚上吸入二氧化碳,太阳出来时,植物就会吸收阳光进行光合作用。

Q: 所有植物都会进行光合作用吗?

A: 含有叶绿素的植物都能进行光合作用,一般绿色植物都有叶绿素,都会进行光合作用呢!

■玩一玩

每题答对有1星,满分5星。答对一题可将星星用颜色填满,来看看自己有多少颗星吧!(提示:部分答案可能在新闻内出现啊!)

1. 以下哪些直接作为发电燃料?(可选多于一项)

A. 树叶

B. 甲醇

C. 一氧化碳

D. 合成气

2. 以下哪些是温室气体?

A. 氮气

B. 甲烷

C. 氧气

D. 二氧化碳

3. 综合两名学者的研究,产生新的能源需哪些重要元素?

A. 水

B. 二氧化碳

C. 光

D. 以上皆是

4. 哪些是一次能源、哪些是二次能源?以1、2表示。

A. 电力__

B. 合成气__

C. 太阳能__

D. 甲醇__

E. 天然气__

5. 「人造叶」技术从哪里获取灵感?

A. 洁净煤技术

B. 气化技术

C. 光合作用

D. 光电效应

资料来源:《明报》、《自然能源》

◆mind map:能源的制造(见图)

◆知多点

叶绿素

叶绿素在植物的细胞内,主要在叶子、叶柄等位置,令叶子是绿色。在春夏时,阳光较充沛、气温较高,植物中的叶绿素较充足,容易看见绿色的树叶;可是到了秋冬日长夜短,光合作用较少,叶绿素生长较慢甚至分解,令树叶变色。

■想一想

研究及制造新能源有何好处?

■关键词

甲醇 Methanol      

合成气 Syngas

温室气体 greenhouse gas 

光合作用 photosynthesis

(答案见另文)

文、图:大海

[常识天下 第165期]