47植物發電之謎

1918年,英國的一名鍾表匠托尼·埃希爾做了一個實驗。他把兩個電極插入一個檸檬,一邊用銅錢,一邊用鋅線,把檸檬與一個小型鍾表上的電動機的電路相連接。有趣的事情發生了:鍾表的指針開始走動,就像接了電源一樣。令人難以置信的是,這個小小的檸檬竟使這隻表一直走了5個月之久。這個實驗向人們證實:植物中蘊藏著相當大的能量,可以用來發電。這一發現,無異於給正在千方百計尋找新能源的科學界注入了興奮劑,許多科學家從中受到啟迪和鼓舞,專心致誌地投入到這項有意義的研究之中。

美國加利福尼亞大學教授索莫傑伊認為,工業上從水中提取氫氣和氧氣要消耗大量電能,而植物可以通過光合作用將水分解為氫氣和氧氣。如果模擬綠葉製造出一種能利用太陽能的“人工綠葉”,就等於造了一座發電廠。為了證明這一點,索莫傑伊還進行了一係列實驗。他把氧化鐵粉分別摻入鎂和矽中,製成“PN”型半導體結盤形板作為催化板,然後將它們浸在導電的硫酸鈉溶液時。在陽光照射下,盤麵兩級產生了電流,並開始將水分解成氫氣和氧氣。這個實驗的最大障礙是氧化問題,摻鎂盤麵的氧化鐵在8個小時後就逐漸變成了氧化亞鐵,從而降低以至最終失去了催化作用。所以這個簡單的實驗與投入實際應用還有很大的距離。

美國俄亥俄州立大學的生物化學家們運用生化技術做了更為複雜的實驗。他們先把完整的葉綠體從植物組織中分離出來,然後把葉綠體塗在微型過濾膜上,用這種薄膜來分隔兩種溶液:一種溶液中含有釋放電子的化學物質,另一種溶液則含有電子受體。當光線透過電子受體溶液照射到葉綠體上時,電子就會從釋放電子的溶液中通過葉綠體進入電子受體溶液。但是在實際操作中,研究者們發現根據覆蓋在薄膜上的葉綠體麵積計算,光能隻有3%左右能立刻轉化為電能。這個數字顯然太不理想了,因為在理論上,用植物產生的電應該遠不止這些。

雖然對植物發電的研究麵臨很多困難,但人們並沒因此而放棄它。首先,植物作為能源是取之不盡的;其次,它比光能電池有更明顯的優越性,在能源匱乏的今天,植物發電具有廣闊的前景。