两年前，科学家们已研制出一种扑克牌大小的“人造树叶”，它可以模拟光合作用，将阳光和水转化为能量，普通人家甚至可利用这种小小的“发电站”来自给自足。领导这项研究的美国麻省理工学院的丹尼尔·诺塞拉博士表示，“人造树叶”也许可以解决我们即将面临的第三次能源危机。

克服了造价昂贵的问题

“人造树叶”由硅、电子元件和多种用于加快化学反应的催化剂组成。只要将这种叶子放入一加仑水中（约0.0038立方米），并放在阳光下，其产生的电力就可以满足一个发展中国家的普通家庭一天的基本需求。“人造树叶”的原理正是利用阳光将水分解为氢气和氧气，而这两种气体可被储存在专门的燃料电池中发电。

其实，世上第一片“人造树叶”早在十多年前便由美国国家可再生能源实验室的约翰·特纳研发成功了。但当时他所用的材料是非常罕有的稀有金属，不仅造价高昂而且非常不稳定，生命周期最多只有一天。

两年前诺塞拉博士等人制造的“人造树叶”克服了特纳面对的一些问题。他们用常见金属镍、钴等替换了贵金属，还研发出一套先进的制造工艺，让“人造树叶”能以低廉的成本大规模制造。根据实验，他制造的“人造树叶”可以连续不断地“工作”至少45个小时而不降低活性，而且还将光能转化率从4.7%提高到16%甚至更高。此外，相对太阳能电池，它的另一大优势则是可以在夜间使用。

“叶片”已有“自愈”能力

最近在美国化学学会第245次全国会议暨博览会上，丹尼尔·诺塞拉再一次展示了“人造树叶”的最新研究成果。他称已发现为“人造树叶”研制的一些催化剂拥有‘自愈’能力。

诺塞拉和他的团队希望“人造树叶”能帮上那些用不上电的偏远地区和不发达国家的人民，解决他们基本的能源问题。但之前的“人造树叶”对所需用水的纯净度有一定要求，在一些偏远地区可能并不实用。先前的“人造树叶”需要用纯净水来达到分解目的，因为污水中的细菌会在树叶表面形成一层生物膜，阻碍氧气和氢气的生成。“如今发现，催化剂带来的复原能力能使‘人造树叶’在含有细菌的污水中也照常工作——我们令存在于‘人造树叶’表面的催化剂形成一个扭曲化的表面层，这样细菌便无法在上面形成生物膜。然后催化剂的自愈能力又可以使叶片通过重组，回到扭曲前的工作状态。”

诺赛拉还表示，全世界目前大概有30亿人居住在缺乏传统电力供应和分销系统的地区，尤其第三世界国家中有近10亿人口缺少洁净水供给，所以“人造树叶”能在污水中工作的能力显得更加重要。

目前，诺塞拉的团队还在研究将这样收集到的氢气转化为某种液体燃料，这样就能够给便携式发电机供能，甚至作为汽车的燃料。