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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
, w; E( \" a+ _* qTVBNOW 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,: e2 y2 U7 I# M0 }
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。 www2.tvboxnow.com$ {( Q) D/ K+ L* z! @$ f) x0 `" u
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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。
+ E' Q; W% e( a公仔箱論壇「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:
' ^1 `$ V" F! k4 v' y- O/ G- c2 e「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。」 tvb now,tvbnow,bttvb+ j; q( Z' E4 b, f6 u& E6 t3 n

4 g# B3 s* f* h) _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。. ?/ Y( D$ q+ L0 Q, }) W
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$ A& V3 X' y; G8 M! L' utvb 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。 www2.tvboxnow.com9 ]( B2 B7 o9 k  m1 ^! @* N
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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”,www2.tvboxnow.com4 o2 i! G+ ~$ X4 l& ^  Z8 u
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 i: |/ B5 E4 e! _+ v( rwww2.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。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 ]# _& B9 ?2 @% z: e' v2 p
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/ y( w# @4 {& B3 U3 W  f# x公仔箱論壇圖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)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。2 r" s/ I  {: U, s2 `1 P0 u' P3 S+ z

1 S( ?" d: d1 i4 z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%,
! a; ?2 H% H8 p$ t* L  h! P; k# Mwww2.tvboxnow.com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 r. _: B# g: E5 {以最佳化電解作用、達到更高的電壓。
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1 b' ]0 E( S0 iTVBNOW 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。
8 p# E. b7 x- F3 g2 L; i' T' [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。

  a  B' A1 Q( ]7 r; WMIT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) ,: v) Y! J3 V/ L
以及Chesonis 家族基金會。 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 u& t3 l' K- Z/ O$ }& b9 a

0 s9 @" o& z, d1 ?tvb now,tvbnow,bttvbTVBNOW 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。: O# \- s, n& X( i
編譯:Judith Cheng 公仔箱論壇& F7 v6 l; d. L. Q" G
(參考原文: MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel,by R. Colin Johnson)





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