標題: 人造光合作用技術穩步朝現實世界邁進 [打印本頁]
作者: eaglelu 時間: 2013-3-7 05:33 PM 標題: 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
4 ^7 z: G" B2 t( m4 ^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。(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，
0 Y6 S3 M) S7 b7 L" i$ o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。 os.tvboxnow.com- J8 h* W" Q" ]- j; E+ u7 \: b
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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。
) [5 e. M. G( h1 Nos.tvboxnow.com「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：
3 @) I* q6 S; 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。「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。」 公仔箱論壇' c9 A, N4 R9 {7 a. x! }1 V
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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)，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。 w% o. R, x0 X4 Q3 v
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，/ x" s; U) q0 n
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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+ c* x8 j* N% d6 H. y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”，tvb now,tvbnow,bttvb5 `8 ]8 H' q5 B9 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，
+ t6 G$ [% ? o! ^0 v0 v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。* N% a2 @$ H5 H; @
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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)tvb now,tvbnow,bttvb3 ~' }- v7 p, _8 k+ y: @1 k
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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%，
1 x$ O1 e' C4 ^' x v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，
0 h, j- S: o5 m( \/ L# uos.tvboxnow.com以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 : N8 ^$ h! t0 h
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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。os.tvboxnow.com1 `. v! ?$ M7 g; V
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) ，os.tvboxnow.com1 }+ b% f0 T4 M' V- ~; N& ?6 P
以及Chesonis 家族基金會。 $ x2 x! n' c) f/ X
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! f8 W) j( |3 N' \- X- ^# kTVBNOW 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。編譯：Judith Cheng
1 l4 N2 y, X- @5 H* R(參考原文： MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel，by R. Colin Johnson)
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