Question

為緩解能源危機，能源專家構想出了利用太陽能促使燃料循環的構想圖：

當前，科學家還未實現這一構想。但大自然已經解決了這個問題，綠色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太陽能把CO₂和H₂O轉變成了能源葡萄糖（可燃燒）： 6CO₂ + 6H₂OC₆H₁₂O₆ + 6O₂
（1）如果上述構想成立，試寫出有關反應的化學方程式。
（2）在此構想的物質循環中，太陽能最終轉化為___________能。
（3）實現上述構想的關鍵問題是什么？

Answer 1

（1）CO₂ + 2 H₂OCH₄ + 2O₂；2CO₂ + 2H₂O2CH₃OH + 3O₂； 2N₂ + 6H₂O4NH₃ + 3O₂。（2）熱 （3）問題的關鍵是是如何使燃燒產物吸收太陽能，故需要研制新型高效吸收太陽能的材料（如人工葉綠素）。

能源問題是化學與社會中的重要一項。太陽能是一種巨大、無污染、最經濟的能源。可以說地球上的能源歸根到底主要是來自于太陽。光合作用是地球上利用光能將無機物轉變成有機物的作用。從上面箭頭所示的循環過程中，太陽能最終變成熱能。目前開發利用太陽能的關鍵是解決光能的吸收問題，故“人工葉綠素”就成為當前能源科學家研究開發的熱點。由題給化學方程式可知，該反應為葡萄糖燃燒反應的逆向過程，按照這一思路，可實現如下變化：
2 CO₂2 CO + O₂；2 H₂O2 H₂ + O₂……