據《自然能源》期刊上的最新研究報道，劍橋大學的研究人員利用光合作用的力量，將二氧化碳、水和陽光轉化為多碳燃料——乙醇和丙醇。該燃料可以直接添加到汽車發動機中作為滴入式燃料；而且具有高能量密度，容易儲存和運輸。

燃料：從化石燃料到生物乙醇

到目前為止，世界各國所用的燃料幾乎都是以化石燃料為主，即石油、天然氣和煤。但是，在踏入全球現代化的步伐20世紀至21世紀中，化石燃料存在著能源短缺的危機，特別是從石油提煉出來的汽油，導致全球石油危機的一個重要原因。而且，人類不斷地燃燒化石燃料而排放的二氧化碳——溫室氣體的主來源之一，是加快全球變暖的主要因素之一。

面對化石燃料存在的諸多問題，生物乙醇具有的優勢使其被吹捧為汽油的清潔替代品。如今，道路上的大多數汽車和卡車都使用含有高達10%乙醇（E10燃料）的汽油。但是，“像乙醇這樣以糧食作物為原料的生物燃料是一項有爭議的技術，因為它占用了可以用來種植糧食的農田”。據該領域的研究專家Erwin Reisner教授介紹，作為世界上最大的生物乙醇生產國，美國種植的所有玉米中，近45%用于乙醇生產。從長遠來看，與人類“爭奪”糧食的生物乙醇，具有規模限制和不可持續性。

“人造葉子”突破傳統燃料的桎梏

為了攻關化石燃料和生物乙醇存在的局限問題，Reisner的研究小組一直在開發可持續的零碳燃料。該技術研發的靈感來自光合作用——植物將陽光轉化為食物的過程。為了使這項技術更實用，它需要能夠在一個太陽能步驟中直接生產更復雜的化學品。

經過不斷的研究發展，“人造葉子”已經可以在沒有中間生產合成氣——一種氫氣和一氧化碳的混合物，用于生產燃料、藥品、塑料和化肥——步驟的情況下，直接生產清潔的乙醇和丙醇。這是第一次僅使用來自太陽的能量用人造葉子生產如此復雜的化學物質。接下來，研究人員還將努力優化吸光器，使其能夠更好地吸收陽光，并優化催化劑，從而將更多的陽光轉化為燃料。