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人造光合作用技術穩步朝現實世界邁進

美國麻省理工學院(MIT)近日在最新的美國國家科學院(National Academy of Sciences,NAS)期刊發表了以人造光合作用技術) t$ O; r* L8 ~
(artificial photosynthesis technologies)為基礎的永續性科技藍圖;該份詳細的科學分析文件,為新一代節能技術建立了基準,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。4 y$ q: p7 y, j3 P" e% V* x1 c& m
並列舉了建立以人造光合作用為基礎的永續性“氫經濟(hydrogen economy)” 所需的技術研發成果。 6 D) ~/ w* X' L# o1 M6 ?* R5 e
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MIT 表示,有興趣的工程師們可藉由該文件(參考連結)來了解目前相關技術的情況,以及如何讓那些技術實際運用、降低成本以及商業化。
' v- ]6 _; t& L$ m) Y/ S! f+ J「最值得注意的是,這個我們形容為“出發點(starting point)”的技術是已經獲得公認;」MIT教授Tonio Buonassisi指出:5 v+ K6 n6 Z, o, I$ q. J
「我們也提出所有的挑戰,因此科學研究人員與工程師可開始實驗性地應對每個挑戰。」 os.tvboxnow.com) f2 I5 `) _8 B

$ U- _! X- `; ?/ w) w/ rTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。該技術藍圖是Buonassisi與前任MIT教授Daniel Nocera (現任職哈佛大學)、前MIT博士後研究員Mark Winkler (現任職IBM),公仔箱論壇# ^& ~  ]. P/ c# z, r1 u
以及前任MIT博士後研究員Casandra Cox (現任職哈佛大學)等人的合作成果。這些研究人員已經製作出一個人造光合作用的概念驗證原型,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。& |# O% J7 X+ @
在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。
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在自然界,植物透過光合作用將自然資源──水以及吸取自土壤的養分──轉換成稱之為三磷酸腺苷 (adenosine triphosphate,ATP)的“燃料”,os.tvboxnow.com1 j- s5 O% V4 H7 a6 D) J
可儲存起來並在植物進行代謝時提供所需能量。根據MIT的論文,第一代人造光合作用技術採用的光電電池(photovoltaic cells)外面塗佈了化學催化劑,os.tvboxnow.com/ H5 b1 |1 u1 R% J3 Y
能最佳化將水透過電解作用轉換為氫燃料的過程;然後再利用燃料電池將儲存的氫燃料轉換成可用電力。公仔箱論壇' t! B1 @7 @; M, ~
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' I# d# G7 h6 \8 J) w8 D+ s圖A是採用直接光電耦合的電化學電池電路;一邊是單個光電電池(圖B左),一邊是三個指叉型光電電池(圖B右)
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據了解,目前的人造光合作用技術轉換效率不到5%,但研究人員預期,若該技術依循藍圖發展,未來採用標準晶矽太陽能電池的效率可超越16%,: |9 q* t( D% W4 C! X6 z# d
若採用砷化鎵(GaAs)材料甚至可達到18%的轉換效率。MIT的技術藍圖將不同型態的新一代光電電池以及化學催化劑相互搭配,並提出將電池堆疊起來的多種方法,
$ n- S( s( Q! O1 h以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。) K$ G& Q) g. Y; P% }
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! |7 l. v/ y+ @9 r該技術藍圖也記載了如何同時藉由化學方法與物理架構──例如交錯排列的平面(interleaved plate)──來降低電解質(electrolyte)的阻抗,以維持漸進式的效率提升。
TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。: F& c4 p5 Q! }9 |, e2 H
MIT研究專案的贊助者還包括美國國家基金會(NSF)、美國空軍科研辦公室(the Air Force Office of Scientific Research)、新加坡國家研究基金會(MIT與新加坡的研發聯盟) ,
5 {* W! p: V5 ]+ |7 [  I; }( rtvb now,tvbnow,bttvb以及Chesonis 家族基金會。 os.tvboxnow.com8 k4 H' R/ x2 X  C2 D
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$ ]* A! U9 }$ {0 N8 I2 }3 G. Xos.tvboxnow.com編譯:Judith Cheng
$ E& Y0 Q" X0 w  F# ?- V. W4 k1 N  cTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。(參考原文: MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel,by R. Colin Johnson)
計較促衝突,與ㄧ人有隙,少ㄧ人空間;與多人不和,空間日蹙,何寬廣之有!
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