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
6 g J$ ]7 a7 ?$ n/ s公仔箱論壇(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，( P0 e2 O6 O! X* n. Z
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。
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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。
" n1 i) P9 W {, A7 D( ]% u「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：
6 b* U* Z8 C" c# k h/ J: C& Ttvb now,tvbnow,bttvb「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。」 5 V {- M2 ]% c3 K4 ^+ Y$ O
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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)，
6 P7 {, Z& C3 J+ X9 Gtvb now,tvbnow,bttvb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，os.tvboxnow.com% \# [) l4 w0 d- y& T! ?
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”，
6 @1 p0 Y2 u/ T% x) ^1 i4 B+ m; z% ]* etvb now,tvbnow,bttvb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，
% n7 h* I6 D7 y2 T$ L% nos.tvboxnow.com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6 Q8 P+ O4 h7 ^ H4 W
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3 S( c; }& v7 |. p4 \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)公仔箱論壇. Q/ R. _' ^6 p5 v
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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%，
! D+ u) J1 E2 K/ |, \/ U公仔箱論壇若採用砷化鎵(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，
9 c% j+ o8 _: K1 E3 f$ B* jTVBNOW 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。以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 ]) X7 l" _; M% t
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/ ?2 l1 i5 s8 I- X* O( wos.tvboxnow.com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。
0 Z' h4 V. G. y$ D* k. ETVBNOW 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。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) ，1 L/ ~- G$ y: G
以及Chesonis 家族基金會。
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7 x& s2 R w' z0 b; xos.tvboxnow.com編譯：Judith Cheng / p% M' I" @2 i2 K# R
(參考原文： MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel，by R. Colin Johnson) | 
發表於 2013-3-7 05:33 PM
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