相對于當前全球的能源消耗，太陽能能量巨大。如果可以有效的將太陽能轉(zhuǎn)化為化學燃料，可以保障全球能源的持續(xù)供應(yīng)，然而轉(zhuǎn)化效率低、材料昂貴等因素限制了太陽能燃料的發(fā)展。

12月24日的Science雜志上，科學家發(fā)明了一種簡單的反應(yīng)器，可以模擬植物將太陽能轉(zhuǎn)化為燃料的過程，反應(yīng)器使用標準的拋物面反射鏡將太陽射線集中到含有鈰氧化物催化劑的反應(yīng)室中，催化水和二氧化碳反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，反應(yīng)器在使用材料、反應(yīng)速率、循環(huán)壽命、反應(yīng)堆技術(shù)和能量轉(zhuǎn)化效率等方面已經(jīng)經(jīng)過試驗論證，反應(yīng)器設(shè)計簡單，多孔氧化鈰可直接暴露在太陽照射下，從而達到反應(yīng)所需要的溫度。與目前最先進的光催化法相比，在二氧化碳還原步驟中，太陽能到生物燃料的轉(zhuǎn)化效率大約要高兩個數(shù)量級，產(chǎn)氫速率比其他太陽能熱化學反應(yīng)高一個數(shù)量級。太陽能到燃料的轉(zhuǎn)化效率達到0.7-0.8%，轉(zhuǎn)化效率主要受反應(yīng)器的設(shè)計和規(guī)模影響，反應(yīng)器的限速步驟是傳導和輻射過程中造成的熱能損耗，此障礙可以隨著反應(yīng)器的優(yōu)化和系統(tǒng)的進一步集成整合逐漸克服。

反應(yīng)器已經(jīng)在實驗室中成功運行，有望大規(guī)模生產(chǎn)可再生液體燃料。研究人員Haile估計，一個安裝在屋頂?shù)姆磻?yīng)器每天可以生產(chǎn)3加侖液體燃料。這一發(fā)明將首先用于生產(chǎn)交通運輸燃料。

參考文獻：William C. Chueh et al. , High-Flux Solar-Driven Thermochemical Dissociation of CO2 and H2O Using Nonstoichiometric Ceria. Science. 330，1797-1801 (2010).