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
: E( F1 V% S) ^(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，
2 D0 }4 d( b! s9 V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。 公仔箱論壇 N0 ~' t9 h5 t/ i
# ~3 \2 m7 g& D% N6 PTVBNOW 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 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 ~# n( W4 j( k% U% T「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：! r, {% p( j( d0 V& }
「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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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)，
$ _- x2 c) H0 M6 V5 g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，/ O; M& ] L$ b9 O# C8 u( e, C
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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: y* N/ P4 e, H6 h! ?0 r; @* Y! }- I公仔箱論壇在自然界，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”，
! u1 c; s) P/ g8 s, a, 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。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，
7 X. d7 a- v& H* \0 l& h公仔箱論壇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。tvb now,tvbnow,bttvb }4 ]% O: D# G5 ^$ f* {* i2 c
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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)
+ @0 H# g8 V7 w9 }) j+ G9 T' L UTVBNOW 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。
9 n, W9 w8 ]4 _; U公仔箱論壇據了解，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%，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 l8 a' K& K7 }# M. T$ ?
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 @6 A; ]; n. h3 i( i: D# ]
以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 tvb now,tvbnow,bttvb* d$ W r! q# v2 r- e
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& Y1 i7 o; @. a; [5 {tvb now,tvbnow,bttvb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。
! m0 m7 Y$ L. ~$ s6 [* r公仔箱論壇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) ，
( C, f7 }3 Y; w" E3 f9 _以及Chesonis 家族基金會。
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! R5 D: h4 }7 L$ ~9 t! E$ T' Q編譯：Judith Cheng
. y* Q0 x6 ?( m9 F2 `: tos.tvboxnow.com(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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