光合成制氢

能源是人类社会赖以生存的物质基础，是经济和社会发展的重要资源。目前每年生产和消费的能源总量已经超过100亿吨标准油，其中90%左右是化石能源。化石能源，其大规模的开发利用，迅速消耗着地球亿万年积存的宝贵资源，同时引起气候变化、生态破坏等严重环境问题。开发利用可再生能源刻不容缓、势在必行，且成为人类社会可持续发展的共同议题。作为重要的可再生能源，太阳能具有的发展优势和巨大的发展空间。太阳能取之不尽，地球表面每年接收的太阳辐射能约为120000太瓦，即每1小时接收的太阳能足够满足1年的能量消耗。将太阳能转化为化学能，并以氢气的形式储存是解决当前能源短缺和环境污染的重要途径。氢气能量密度高、清洁环保、使用方便，在燃烧时生成水，不产生任何污染物，是理想的能源载体；氢能与现有的能源系统匹配、兼容，能够方便、高效地转换成电或热，具有较高的转化效率。如果实现太阳能光催化分解水大规模制取氢气，人类将有可能从根本上消除环境污染，缓和能源紧张形势。当前世界各国高度重视，投入大量人力物力实施相关研究，并取得了许多重要进展。