在全球碳中和与能源危机的双重挑战下,人工光合技术成为突破瓶颈的关键。
光速光合宓群机作为合成生物学与材料科学交叉融合的创新产物,正以颠覆性效率重构碳循环与能源生产模式。
该系统借鉴自然光合作用机理,却实现效率数倍提升。其核心在于西安交大团队研发的0D/1D铋基钙钛矿/WO₃ Z型异质结催化剂,构建起"电子立交桥":0D钙钛矿精准捕获CO₂,1D WO₃纳米棒高效分解水提供电子,原子级键合使电子传输效率提升50倍,电荷复合率降低80%。在模拟阴天环境下,CO转化效率较传统催化剂提升300%,产物选择性高达98.7%,连续工作9小时无衰减。
应用场景多元且极具价值。工业领域,它可将钢厂废气转化为CO原料,吨碳处理成本降至240元,仅为传统技术的40%;农业方面,融合中国农科院碳氮代谢耦合技术,有望使作物光合效率提升,低氮条件下产量最高增44.1%;能源领域,其高效碳转化为人工固碳制燃料提供可能。
虽弱光环境下效率仍有提升空间,但光速光合宓群机已展现巨大潜力。随着稀土助催化剂等技术突破,它将成为碳中和的"核心引擎",推动人类迈向绿色、高效的可持续发展新纪元。