《人造的樹葉會發(fā)電》閱讀理解及答案
人造的樹葉會發(fā)電
郭雅婧
這恐怕是世界上最為奇怪的樹葉了:它沒有粗細(xì)不等的葉脈,取而代之的是各種電子元件;它也沒有心形、扇形或是菱形這樣的形狀,而是像一張單薄的撲克牌;甚至于,它連普通樹葉常見的顏色都沒有,看上去就像一塊亮晶晶的遮光板。但它卻能像樹葉那樣進(jìn)行光合作用。一片人造葉子被放入3.7升水中,在陽光下迅速地產(chǎn)生了相當(dāng)于一個發(fā)展中國家的家庭一天的能源需求。
事實上,人造葉子是一個技術(shù)概念,并不專指某一片葉子。這種技術(shù)主要是模擬真實植物的光合作用原理:用人工材料制成小巧輕薄的片狀,浸泡在水中,經(jīng)過太陽光的照射,水被分解為氧氣和氫氣,這些氣體儲存起來可用于發(fā)電。所謂的“葉子”,只是一塊高級的太陽能電池。
一直以來,人們都在尋求利用“不需要付費”的太陽能源,然而捕獲并使用太陽能卻需要耗費很大的財力,這讓很多在太陽能上動腦筋的人望而卻步。傳統(tǒng)的太陽能電池板造價并不昂貴,它的大部分開銷都在于布線,而人造葉子很好地解決了這一問題。
同傳統(tǒng)太陽能電池板一樣,人工葉子的基礎(chǔ)材料依然是硅,只不過運(yùn)用的是三結(jié)非晶硅。雖然在轉(zhuǎn)換效率上不如傳統(tǒng)的.晶體硅,但這種非晶硅價格低廉、耗能少,更利于推廣。同時,疊層的設(shè)計將非晶硅分子用磷酸鹽加以固定,使它們就像是捆在一架車上的幾匹馬,不但保證了分解水時所需要的能量,還使其更加具有穩(wěn)定性。
更令學(xué)界關(guān)注的是“穿”在硅外面的催化劑。催化劑使硅板不再像普通太陽能電池那樣依靠電線工作,反應(yīng)速度和強(qiáng)度大大提高。在過去,催化劑大多采用的是錳基。目前,采用鈷等作為催化劑,相比于需要不斷修復(fù)和代謝的錳基,鈷等有強(qiáng)大的“自組裝”能力,它能讓自己分分合合,不需要再加入額外的材料。這彌補(bǔ)了20多年前第一片“人造葉子”的先天不足。據(jù)說,這樣的一片“人造葉子”的光合效率大約是自然樹葉的10倍。用鈷、鎳等元素作為催化劑,不但解決了穩(wěn)定性的問題,還因為廉價而有了投入商業(yè)用途的可能。
如今,這個夢想似乎近在咫尺,但還面臨許多嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。目前,人造葉子遇到的最大挑戰(zhàn)是如何捕捉氧氣和氫氣并儲存它們,以備在沒有陽光時使用。
。ㄓ袆h改)
1.下列關(guān)于“人造樹葉”的表述與原文不符的一項是( )。
A.造價并不昂貴,而且省去了傳統(tǒng)太陽能電池板布線的費用,便于商業(yè)推廣。
B.價格低廉,耗能少,穩(wěn)定性較強(qiáng)。
C.和普通太陽能電池相比,它的反應(yīng)速度和強(qiáng)度大大提高了。
D.容易捕捉氧氣和氫氣并儲存它們,以備在沒有陽光時使用。
2.文中畫線句子運(yùn)用了什么說明方法?并分析它的作用。
[參考答案]
1.D
2.打比方,形象生動地說明了“人造樹葉”采用疊層的設(shè)計,不但保證了所需的能量,而且更具有穩(wěn)定性。
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