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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公仔箱論壇5 g2 V) D5 t- N& @
(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,
* F! V- s9 x4 S# q& b6 s% XTVBNOW 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。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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4 J, z# [; p& w1 a3 k* }& ptvb now,tvbnow,bttvbMIT 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。
: f4 r  a) W3 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: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。0 A8 v% V6 @+ S
「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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, t% [8 Q; y4 S- ^www2.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),tvb now,tvbnow,bttvb+ l! I) p; \5 e! Z% O
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,
3 H6 t  S; y' v" `- O8 A% i在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。 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 |. V0 A! c2 ^5 L
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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”,
2 r2 C" L- J/ l3 r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,
" M+ Q6 f/ M% i$ D# p! S6 Wwww2.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。www2.tvboxnow.com5 x3 @8 q/ t7 U
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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)
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7 ]. U8 f( @+ |9 ^! S( H: |9 |www2.tvboxnow.com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%,
4 m+ v& y% R9 w3 ~5 l1 T4 s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,tvb now,tvbnow,bttvb4 C2 F4 N. u8 L% |
以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 & {* r. F1 o/ c# E; V9 p
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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) ,
) Y5 ^$ E& ]* R. D, v2 ^4 P0 ?" x公仔箱論壇以及Chesonis 家族基金會。 + E. c, s$ |2 g) G9 u9 z

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編譯:Judith Cheng www2.tvboxnow.com& [# S; P4 N8 u1 r* r6 Q
(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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