人造光合作用技術穩步朝現實世界邁進

eaglelu

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6 M3 N8 a2 |6 s8 l4 d
(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。1 N+ W4 |) Y0 b; O# o1 }, 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。
+ }! x( r9 F) |7 Q) b4 Mwww2.tvboxnow.comTVBNOW 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。! {- b3 Y4 m; {+ l$ B1 k
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。
6 v& B, M/ ]* N% ]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：
! w! h2 u! Z# m6 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。」
5 y- J6 E. H$ d* t3 B& Ktvb now,tvbnow,bttvb. M1 e* i# E5 ?6 @- ?$ D! t5 J
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)，
/ [' f1 H7 q+ L+ ^tvb 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，
4 u( J- T1 ^* _7 y1 rTVBNOW 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。在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。 tvb now,tvbnow,bttvb" m' N7 I( r+ z

( Q) u, B4 y: q3 e, u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”，
, ^. k6 L" o2 T: K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。/ n; f7 X+ C" q
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。公仔箱論壇) o5 ~3 m+ L" K# Q  Y

& v) {& V2 O; w" B6 D6 B8 \
7 O. v% Y: z, {/ }公仔箱論壇tvb now,tvbnow,bttvb4 Q. C6 F3 [2 e' {  h

( w( U  ]3 Y: i* L公仔箱論壇

tvb now,tvbnow,bttvb: P5 `4 x% D2 R% W" Q$ w4 @
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)公仔箱論壇6 x2 l& P& ?' m' Q

! |1 D' s. }$ O$ n8 s$ Zwww2.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%，
& X6 ~; e; S/ L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,bttvb; x0 a" {" T* b6 U
以最佳化電解作用、達到更高的電壓。
1 G% k! B# i: N; b( {* G6 x: t% x公仔箱論壇
2 P5 f( H6 a3 `) L6 {  O公仔箱論壇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。$ O* O6 y$ l. p/ z
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。tvb now,tvbnow,bttvb1 `* Y( j5 w7 C4 R* k- n6 _
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) X/ S  n) g8 I: l! D: c& j
以及Chesonis 家族基金會。
% J! Y: w6 ]7 U; P* K* O  }% K% |' H' A

+ S6 m+ D& g, y- [8 T編譯：Judith Cheng
4 ?4 H2 |# G. l" U3 m3 }www2.tvboxnow.com(參考原文： MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel，by R. Colin Johnson)