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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
* _) F  ~: I* p* u(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，
- I9 Z1 ]* \0 U: ^' Rwww1.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。 tvb now,tvbnow,bttvb7 k- y3 m& V7 h, S" i# D* B: t' ]4 s

1 M0 H4 a1 G5 AMIT 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。
) M) H- T, i, [& 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。「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：
- L) g' c: ~8 `6 q8 Etvb 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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$ {0 T2 R$ v+ f* e$ r! nTVBNOW 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。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)，公仔箱論壇$ N! B4 w+ t: F% s; |, G3 M) K
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，tvb now,tvbnow,bttvb8 H) l1 r$ I2 J9 {' }# B
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% z5 X9 |/ |, C, X% C- [% v

/ w" C& ~( Z$ c* T/ q! q' 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。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”，+ C% L; _4 X. C2 p
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，8 t/ A: q$ C$ `* y
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。
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8 U% p2 ]$ l8 d1 X2 Y6 ?tvb now,tvbnow,bttvb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 A! N2 t8 Z0 K; B- R! @% 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。  O% H% }  D$ N$ F0 t
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%，
+ D9 o( b! M- v5 g- i/ htvb now,tvbnow,bttvb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，
. Y% O1 j  @1 [以最佳化電解作用、達到更高的電壓。
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8 }& ~: h- T* t4 P0 D$ V0 z! V% o# S$ PTVBNOW 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。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,bttvb* K% L, K$ b! j/ I+ n) }
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) ，6 |: ~$ o+ v* {3 G
以及Chesonis 家族基金會。
, G& S# ]. U3 S0 GTVBNOW 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。
5 Q4 Z5 I% n8 ~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。
. M* P. |) U6 c" b# G; P' K編譯：Judith Cheng
/ \6 b0 U! p9 ?4 m. I(參考原文： MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel，by R. Colin Johnson)



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