美国能源部(DOE)今天宣布，它将为两个人工光合作用研究项目提供1亿美元的资金，其中一个是由加州理工学院领导的与劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)、SLAC国家加速器实验室和国家可再生能源实验室的合作项目。
液态阳光联盟(LiSA)将在五年内获得约6000万美元，用于开发一种名为"的协同设计方案，"旨在简化将阳光转化为燃料所需的复杂步骤，提高过程效率。这个由加州理工学院的哈里·阿特沃特领导的团队，将利用超快x射线和其他先进成像技术，将计算驱动理论与实时观测结合起来。
"LiSA将开辟一条利用阳光制造液体燃料的新途径。应用物理学和材料科学教授阿特沃特说:“通过结合化学科学和材料科学的见解，我们将形成耦合的化学微环境，使我们能够使用与自然形成液体燃料等复杂化学产品相同的策略。”
阿特沃特还领导着加州理工学院瑞斯尼克可持续发展研究所(RSI)的四个主要倡议之一，这是一个名为“阳光到一切”的努力，旨在通过利用阳光的系统创造出更廉价的材料，同时减少温室气体的排放和浪费。除了能源部的资助，LiSA还将利用RSI的资助来支持博士后学者。RSI成立于2009年，其宗旨是促进可持续发展。2019年，RSI创始人斯图尔特和琳达·雷斯尼克承诺向加州理工学院提供7.5亿美元，以支持环境可持续发展研究。LiSA的科学家们将可以使用加州理工学院新规划的雷斯尼克可持续发展资源中心最先进的实验室和设备。
第二个由能源部合作,中心的混合方法在太阳能液体燃料(CHASE)领导的北卡罗莱纳大学教堂山分校,将努力开发混合动力燃料生产的光电极结合半导体的光吸收分子转换和燃料生产的催化剂。
丽莎和蔡斯将接替人工光合作用联合中心(JCAP)，由阿特沃特领导的美国能源部太阳能燃料创新中心。JCAP成立于10年前，主要地点在LBNL和校园内。JCAP汇集了一个由化学家、物理学家、材料科学家、工程师和其他研究人员组成的多元化团队，他们正在寻找改进自然光合作用的新方法，仅利用阳光和水、二氧化碳等基本分子来制造"太阳能燃料s"(产品如氢燃料和碳氢化合物)。
jcapc的资助将于今年结束，但是在过去的十年里，jcapc的科学家们为新能源经济奠定了基础科学基础。他们创造了人工光合作用的新纪录，将太阳能转化为化学的能源效率从不到1%提高到19%，并设计了高度稳定的太阳能燃料发电机。这些努力为个别材料和引导材料发现的综合系统建立了性能标准，这反过来导致了世界上最大的材料图书馆的创建。
我们对我们和加州理工学院的合作，以及过去10年来我们在JCAP人工光合作用研究方面取得的进展感到骄傲。这是一个重要的科学领域，我们很高兴能在这个新的合作中工作，"说，LBNL的Frances Houle, jcap&research整合的副主任。
太阳能燃料有望做到其他可再生能源替代品所不能做到的事情。液体燃料可以方便地储存和随时使用。相比之下，光伏太阳能电池板只能在阳光照射时吸收光线，而且需要对电池技术进行重大改进，以便储存电能供以后使用。越来越多的电动汽车加入了美国的高速公路，但它们的电池充电时间很长，行驶里程有限。
目前，电池无法像液体燃料那样在小体积内储存大量能量。为了将太阳能转化为液体燃料，JCAP的科学家们专注于开发新的催化剂(加速化学反应的物质)，在必要的化学反应中携带电荷的新材料，以及简化电化学反应的新策略。丽莎和蔡斯会在这些进步的基础上继续努力。
"公司负责科学的副部长保罗·达巴在宣布该奖项的新闻稿中说，阳光是世界上最基本的能源，直接从阳光中生产燃料的能力有可能彻底改变美国的能源经济。这项努力将使美国保持在人工光合作用研究的前沿，这是一个充满挑战但也充满希望的领域
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