人造酶让以水制氢更快更便宜

发布日期：2011年08月16日

http://www.stdaily.com/kjrb/content/2011-08/13/content_336832.htm

与天然酶相比，新研制的人造酶能将制氢化学反应的速度加快10倍，并有望降低制氢成本。
  本报讯（记者刘霞）据英国广播公司（BBC）8月12日（北京时间）报道，美国科学家在8月12日出版的《科学》杂志上撰文表示，他们研制出了一种人造酶，与天然酶相比，能将制氢化学反应的速度加快10倍，最新研究有望加速制氢过程并降低成本。

氢是一种“多才多艺”的能量载体，可从风能、太阳能、生物质等多种能源中获取并应用于很多方面，氢能利用过程的关键是先将电能变成化学能存储起来，然后按照需求将其释放。但现在科学界面临的主要问题是，如何使制氢反应快速且便宜地发生以便实现规模化。

在任何有电的地方（在家也可以），人们都可以用水来制造氢气，再使用一块燃料电池又可以将氢变回电，所得到的副产品只有水。不过，燃料电池需要一个催化剂来加速将氢变成水和电的化学反应，铂在这方面表现良好，但铂非常昂贵而且稀少。

早在10多亿年前，有些微生物就能利用便宜且储量丰富的镍和铁制造一种天然酶。后来人们发现这种天然酶可完成氢能与电能的转化。而美国科学家最新研制出一种人造酶，其性能比天然酶更加优异。实验表明，在以水制氢这一复杂的化学反应中，新人造酶的表现相当亮眼，反应速度是使用天然酶的10倍，每秒钟能制造出10万个氢分子。

该研究的合作者、美国能源部西北太平洋国家实验室的科学家莫瑞斯·布洛克表示：“这种镍基催化剂真的非常给力。”

尽管这种酶的催化效率更高，但目前，如果想对这一过程进行大规模推广，仍需耗费大量电能。然而，作者在论文中写道：“实验结果强调了分子催化剂在制氢过程中的巨大潜能。”

科学家们表示，如果我们能使用铁和镍研制出人造酶，整个过程将会更便宜，我们有望制造出更便宜的氢。