一種像天然葉片一樣收集能量的人工“葉片”，可以為無法接入電網的家庭提供一天的電力。
這種葉片，是一個撲克牌大小的矽基正方形，它非常近似地模擬了植物利用光合作用產生能量的方式。將該裝置放入一桶水，甚至一個泥濘的水坑中，並將其置於陽光直射下即可。
“葉片裡充滿了電力，”領導這項研究的麻省理工學院研究員丹尼爾·諾塞拉說，“只是它們裡面沒有任何電線。” 人工葉片也是如此。
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葉片包含催化劑——即加速化學反應的分子——將H2O分解為氫氣和氧氣。然後將這些氣體送到燃料電池，燃料電池反過來產生無線電流。氫氣和氧氣催化劑覆蓋薄矽層的每一側——矽是太陽能電池中使用的相同材料——以加速水分解反應。當氣體在葉片周圍冒泡時，任何透過透明玻璃杯觀察的人都可以看到該反應。
矽基葉片的想法並不新鮮：美國國家可再生能源實驗室的研究人員早在 1998 年就提出了類似的想法。然而，該版本是用昂貴的稀有材料（包括鉑）製成的，並且壽命很短。
兩年前，諾塞拉發現了一種使用更便宜、更容易獲得的元素（包括鈷和鎳）的方法，使得新的葉片在產生能量方面的效率比天然葉片高出 10 倍。
諾塞拉說，根據美國能源資訊署的資料，這種葉片每天可以提供高達 30 千瓦時的電力，與美國家庭的典型用電量相當。在實驗室中，該葉片可以連續產生 45 小時的能量而不會中斷。他預計將在未來兩到三年內開發出有效的葉片原型。
為貧困和流動人口提供能源
這項廉價技術對於非洲、亞洲和其他發展中地區沒有電力的社群尤其有希望。諾塞拉說，像軍事設施這樣的高度移動單元也將受益。
他說：“士兵們在守衛補給線時會被殺害，”如果他們可以隨身攜帶能量，就可以減少傷亡。
諾塞拉說，另一個好處是，水源不必是純淨的，這比過去的實驗有所進步，並且在清潔水是一種奢侈品的地方是必需的。
諾塞拉說，這項技術採用的直接太陽能燃料系統，避免了將能量儲存在電池中以供以後使用的需要，他稱這種方法與大規模的固定式儲能相比是“短期的權宜之計”。
“如果你要達到太瓦級的儲存，”隨著能源需求的持續增長，尤其是在發展中國家，“電池將不夠用，因為它們不會有足夠的能源[儲存]。”
雖然這項技術與傳統的太陽能電池技術一樣，仍然會遇到陰天帶來的不利影響，諾塞拉說：“但這不應該阻止你嘗試不使用化石燃料，並充分利用太陽。”
諾塞拉今天在加利福尼亞州阿納海姆舉行的美國化學學會年會上介紹了他的研究成果。
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