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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os.tvboxnow.com3 `+ I: n) ?4 p: S. T% p+ A
(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。# K; f3 j2 ], @" Y0 h: j- n
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。 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。6 A: B2 G! Z/ ~
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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。
4 Q, v& y: g& D3 vTVBNOW 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。「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:os.tvboxnow.com% q  U, y! O/ t
「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。」
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9 l2 R5 _1 \4 [& f% d" Eos.tvboxnow.com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),
- _" P0 _  E4 @. ]公仔箱論壇以及前任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,
! u7 h4 _, `9 J) q4 [) N公仔箱論壇在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。
6 F) `, Q% ]6 B/ S4 m; ~! TTVBNOW 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。
2 m0 ~9 U& M( B  N0 W* Ktvb now,tvbnow,bttvb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”,公仔箱論壇0 x" _/ `% }4 v/ l% v! i
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,
/ y( _% I: D4 M* o3 m: m" n+ a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。
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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)& p/ {4 W; u2 g* o3 s1 d6 z
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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%,
! t3 e) Y9 ~: p  y+ w8 A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,
' q# W$ |; E5 ]% t) K* c- W" qtvb now,tvbnow,bttvb以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 % R' ]9 R. f! c; o; g! l
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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。
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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) ,
9 S& V/ C+ m6 G以及Chesonis 家族基金會。
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編譯:Judith Cheng
/ J0 g% l4 F/ L, \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。(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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