在上海世博園區(qū)內(nèi)外，一些加氫站已經(jīng)建成,，它們是為服務(wù)世博的氫燃料汽車服務(wù)的,。眾所周知，氫燃料是一種清潔能源,，它的原料和燃燒后的唯一產(chǎn)物都是水,。然而，令能源公司頭疼的是氫燃料的生產(chǎn)成本,，因此科學(xué)家正在想辦法降低氫能源的造價(jià),。美國研究人員提出一種新的設(shè)想,，利用病毒提取氫能源能夠降低生產(chǎn)成本。

氫能源的獲取方法

新設(shè)想的提出者是美國女科學(xué)家安琪拉·貝爾徹（Angela  Belcher）,，她在麻省理工學(xué)院從事材料化學(xué)方面的研究,。她領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)模擬植物利用太陽光分解水制造促進(jìn)自身生長所需能源的原理，對(duì)一種病毒進(jìn)行了基因改造,，同時(shí)將其作為生物支架,，將一些納米組件搭建在一起，最終把水分子分解成了氫原子和氧原子,，也就獲得了我們所需要的氫燃料,。

貝爾徹表示，目前,，獲得氫燃料的方法有很多種,，比如分解水、裂解石油和煤,、分解植物等,，但是最環(huán)保而且最可持續(xù)的方法還是電解水，因?yàn)樗鳛闅淠茉吹脑鲜强梢匝h(huán)利用的,。能源公司從大自然中獲取水分解成氫燃料,，氫燃料燃燒后變成水回到大自然。更妙的是,，用水分解獲得氫燃料不但不會(huì)產(chǎn)生污染物,，而且會(huì)生成氧氣這種很好的工業(yè)原料；而氫燃料燃燒后也不會(huì)生成污染物,。

然而,，氫燃料不能夠自然獲得，它也需要有能源來分解水獲得,。這聽起來似乎有些多此一舉,，因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)環(huán)節(jié)就多了能耗，有了能源直接利用不是合算嗎,？為何要制造氫燃料呢,？這是因?yàn)橐恍┨厥鈭龊希ū热鐘W運(yùn)會(huì)、世博會(huì),、大城市）的人口流量大,，因氫能源可以保障這些場合小環(huán)境的大氣潔凈度，可以有效地保障人口密度區(qū)域的人們的身體健康,。貝爾徹說：“氫作為二次能源有很突出的優(yōu)點(diǎn),，比如，壓縮的氫燃料體積小,，重量輕,，燃燒值高,，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。”

病毒是造氫的陽光通道

既然氫能源被稱為清潔能源,，如果用傳統(tǒng)能源（如石油,、火電）來生產(chǎn)，這些能源本身會(huì)釋放污染物,，它們所生產(chǎn)的氫能源就不能算是綠色清潔能源,。因此，獲得氫能源的最好方法還是用綠色能源（如太陽能,、風(fēng)能等）來分解水,。目前，用得比較多的是用太陽能電池板產(chǎn)生的電力來分解水,。然而,，太陽能電池板本身造價(jià)很高。貝爾徹表示,，如果利用一些經(jīng)過基因改造的病毒來分解水,，就減少了不少中間環(huán)節(jié)，制造成本可以大大降低,。

研究人員選取的病毒名為M13,，這是從一種細(xì)菌中提取的病毒，對(duì)人體健康沒有影響,。研究人員對(duì)這種病毒進(jìn)行基因改造后,，再讓它吸附一個(gè)催化劑分子氧化銥和一個(gè)吸光物質(zhì)鋅卟啉,，吸光物質(zhì)源源不斷地將陽光沿著病毒傳遞,。在這樣一個(gè)過程中，病毒充當(dāng)了太陽能的傳輸通道,，可以把太陽能從吸光物質(zhì)傳輸?shù)酱呋瘎?。在催化劑和太陽能的共同作用下，水就分解成了氫氣和氧氣,。把氫氣進(jìn)行液化和壓縮,，就變成了高效清潔的綠色能源。

然而,，研究人員在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),，經(jīng)過一段時(shí)間的氫能生產(chǎn)之后，傳輸太陽能的病毒“通道”從線狀變成了團(tuán)狀,，就像是一團(tuán)亂麻,，自然不能很好地傳輸太陽能了，氫能的生產(chǎn)效率大大降低,。研究人員又想了很多辦法來克服這個(gè)難題,，最終將這些病毒變成凝膠狀態(tài)封入一個(gè)膠囊內(nèi),，因此它們能夠保持原有的狀態(tài)，從而維持了氫能生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性和有效性,。

比起太陽能電池板分解氫氣,，用病毒制造氫氣的效率提高了4倍。目前,，從水中分離的氫被分成質(zhì)子和電子,。研究人員正在進(jìn)行第二步攻關(guān)，將這些質(zhì)子和電子變成氫原子或者氫分子,。該研究團(tuán)隊(duì)也希望找到更常見,、更便宜的物質(zhì)來做催化劑，替代昂貴而稀少的銥,。有關(guān)專家表示,，氫能源最終大規(guī)模生產(chǎn)可能得靠生物方法，而利用病毒生產(chǎn)氫氣是氫能源領(lǐng)域內(nèi)的重大進(jìn)展,。我們相信,，有了如貝爾徹等眾多科學(xué)家的努力，一個(gè)潔凈的氫能源時(shí)代即將到來,。

在伊恩·麥克尤恩（Ian  McEwan）的最新小說《太陽能》中,，主人公邁克爾·比爾德，一個(gè)曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家,，二十年來躺在榮譽(yù)上睡大覺,，現(xiàn)在專門研究“餐后演說以及向退休或即將火葬的同僚們致的頌詞”。為重振他的事業(yè),，比爾德博士偷竊了一個(gè)博士后科學(xué)家的有關(guān)人工光合作用的發(fā)明成果,，并且試圖要利用它咸魚翻身。

小說可以虛構(gòu),，但科學(xué)并不是空想,。光合作用，通過此過程植物把來自陽光的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,，是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)之一,，因此人們?cè)谶M(jìn)行很多努力想要復(fù)制它?？墒窃囼?yàn)證明這個(gè)過程很難卓有成效地被仿效,。