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
+ t3 j8 G7 Q+ S$ r( 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。(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,
( k+ L# i; ? C, S* Q% Fwww2.tvboxnow.com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。
( |% p! w$ P$ t" N8 {www2.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:
, k7 N& D" U/ ~/ M$ s2 Y6 `9 rtvb 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。」
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; c4 v9 s; V# ~4 etvb now,tvbnow,bttvb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),
0 y9 Y$ u* l) i* S) Bwww2.tvboxnow.com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$ J2 R# e+ ?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。
% T" K- Y2 z7 H6 D) [) \" ~9 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。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。 U Q5 \5 T; ]" U/ |
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”,- U E/ }: a/ q3 ^7 |
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,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。" p, n0 @3 Q" o! g. m
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。) F% u( T! z: m" t1 B8 d
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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)! z; h [9 g+ L6 l
1 Z0 m# p" Z' M, X ^4 x4 O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%,www2.tvboxnow.com0 d$ c9 H. t6 i0 _) @2 r
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,* S# ]0 e7 l1 a. I4 c' s' V% ?
以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 www2.tvboxnow.com# v0 ]' d" a& c x) h/ |8 q% ~
! z& C( H+ v; b1 m2 sTVBNOW 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。tvb now,tvbnow,bttvb1 P, f" M: I+ a' |" _9 i
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。www2.tvboxnow.com0 V) |. |( ]# R' T- h- O
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) ,
$ T& L/ B9 O R# B! ?8 \6 p. `: Rwww2.tvboxnow.com以及Chesonis 家族基金會。 3 y& t4 j1 E( m' C. h
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編譯:Judith Cheng
3 g8 l0 W7 `8 H8 x. y% @/ V(參考原文: MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel,by R. Colin Johnson) |