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, q4 @6 ]5 q) Q9 K0 V+ x
(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，www3.tvboxnow.com& ?( l7 e7 G1 M( k
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。
/ {3 j, Y/ K; tTVBNOW 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。「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' ~* M( b公仔箱論壇「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。」 www3.tvboxnow.com) o- |# ], G w6 R
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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)，% f; y* Z! J1 ?8 P
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，
+ \- D! n! m: P) z7 m在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。
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+ F. Y0 z1 J4 f# Y- R7 E& I# P1 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。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 P' {7 P) I- K2 g; ]0 x: ]tvb now,tvbnow,bttvb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，0 n% W' ]/ E) X
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。tvb now,tvbnow,bttvb! M, Y4 s% K5 D9 j
_3 ~6 L! z* A6 r% ]& T' M: }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。公仔箱論壇8 p8 I3 i. W- j% j4 \% b
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6 k, h0 M9 G& T) d: Z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)www3.tvboxnow.com% [) r. \- b: d7 ^* V5 Y6 R
5 o, H; V5 C* F4 p/ i1 zwww3.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%，
+ [, b7 b5 {2 {. Xwww3.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，公仔箱論壇0 b8 c+ J6 e1 x. W9 f
以最佳化電解作用、達到更高的電壓。
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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。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。( p1 k/ L+ S) |) X6 Y6 s+ a
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) ，
9 q7 v! r* A# O" m6 [www3.tvboxnow.com以及Chesonis 家族基金會。
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編譯：Judith Cheng
& U' }( P8 @8 G5 v! }(參考原文： MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel，by R. Colin Johnson)
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