進(jìn)入21世紀(jì),科研人員對葉綠素的研究又有了新突破:為了應(yīng)對弱光環(huán)境,有些植物還衍生出了吸收長波光線的色素。2010年,研究人員在西澳大利亞鯊魚灣的一個藻青菌菌落中偶然提取到這種葉綠素,將其命名為葉綠素f。它能夠吸收紅光和紅外線,波長范圍為0.7~0.8微米(紅外線的波長是0.77~1 000微米)。
科學(xué)家們開始嘗試?yán)霉夂献饔迷硌兄齐姵?。比如,將植物里的葉綠素提取出來,放到人工制備的膜里,從以葉綠素為主的捕光系統(tǒng)到光反應(yīng)中心,再加上10種輔助因子(如錳、鐵、鎂等)的共同作用,光合作用這個復(fù)雜且精巧的系統(tǒng)先把光轉(zhuǎn)化成電,再轉(zhuǎn)化為固定狀態(tài)的化學(xué)能。
如今,模擬光合作用原理的電池已經(jīng)制造出來了,這就是染料敏化電池。染料敏化電池是用敏化劑類人工合成染料代替了植物中的葉綠素。2011年11月19日,國內(nèi)首個新型染料敏化太陽能電池項目在青島高新區(qū)膠州灣北部園區(qū)投產(chǎn)。
光合作用是世界上最偉大的化學(xué)反應(yīng)之一,通過太陽能電池實現(xiàn)的光伏發(fā)電也是偉大的研究成果,它從根本上改變了人類利用能源的方式。
太陽能發(fā)電是對太陽能的直接利用,從根本上改變了人類利用能源的方式。終有一天,人類將能夠像綠色植物一樣,直接利用取之不盡、用之不竭的太陽能?,F(xiàn)在,薄膜的光電轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)到15%~20%,其產(chǎn)生的能量沒有任何污染,而且?guī)缀跏橇闩欧?,這是人類能源利用的終極方式!
因而,光伏發(fā)電可稱為“葉綠素式”的光伏革命,它將是世界上最偉大的能源革命之一。通過葉綠素式的能源革命,人類將回歸最初的能源形態(tài)。
國家的態(tài)度
“葉綠素式革命”的顛覆性不僅表現(xiàn)在能源的利用方式上,而且表現(xiàn)在它可以突破傳統(tǒng)能源利益格局的限制。
從國際層面上講,這種限制就是美國的石油霸權(quán)以及石油帶來的地緣政治格局。歐美對中國光伏產(chǎn)品實施“雙反”調(diào)查主要有兩大目的:一方面是增強(qiáng)新能源的技術(shù)和專利壁壘,比如美國在硅晶體太陽能、德國在精密機(jī)械太陽能方面的控制權(quán);另一方面是壓制中國的新能源發(fā)展。