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
9 r* Q9 E' t ?3 _# J+ q2 Q: v2 _公仔箱論壇(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。( W- @ l- E* K5 x1 W, W
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。公仔箱論壇7 }/ C1 H7 Q6 c- R3 d( B8 y
「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：
: v2 ~2 s S3 {6 C0 M7 r' oTVBNOW 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- n, N' f/ ]0 T2 x5 W4 F
7 d' Q" Q4 ?5 Z+ E% f1 Q, r, U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)，
- q1 _- }) D; p3 [2 Ztvb now,tvbnow,bttvb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，
/ F& [- P7 h& z! _( dtvb now,tvbnow,bttvb在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。
; m3 [9 m0 z# t' ?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 |, u$ B( ^$ Q I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”，
, k, `+ L" y( C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，
4 M: \$ O' V( |3 Z8 [9 o& hTVBNOW 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。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。; Z% U8 ^1 t2 g, P8 A' H: J0 j
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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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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%，tvb now,tvbnow,bttvb' ?/ t0 d3 K2 p S) j
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，
1 }, j1 n1 M t以最佳化電解作用、達到更高的電壓。
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. _! {2 c: B+ Y A8 j; w公仔箱論壇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。& q4 J7 K+ H; Y
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) ，公仔箱論壇. ]5 t6 `! k% R0 g: d
以及Chesonis 家族基金會。
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編譯：Judith Cheng
: f! r/ H: v0 D% \# x) G* yTVBNOW 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) |
發表於 2013-3-7 05:33 PM
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