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。" H9 p6 Z* n: k/ H* f; ~
(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,www.tvboxnow.com; A$ |; L7 w8 E8 R& `1 ]" 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。
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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。8 | p, |' Z x+ D7 B
「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:公仔箱論壇% r/ |9 I. y" r# D, u1 c
「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# | Q% D2 f4 I* b) q1 d7 F% W
0 }5 O. I7 L5 u! ^6 K! U, S: l" M5 g2 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),www.tvboxnow.com7 j _3 O/ L+ A
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, X+ O# ?0 g/ ]2 |$ U4 ]) X
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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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”,
3 A$ s+ i( t" L# v6 `+ Nwww.tvboxnow.com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,
6 r6 l7 t, Z# q% x2 ATVBNOW 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。
0 s7 F- I8 S8 W/ 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。公仔箱論壇( T4 K* f/ c7 G/ p& D4 a
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' @% ~) V/ \9 D4 E k/ ^8 iwww.tvboxnow.com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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! S' a, Y! m, n公仔箱論壇據了解,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%,公仔箱論壇5 A6 |, }2 T/ p; l/ u u
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,www.tvboxnow.com! a7 E* J& \7 }$ b" R2 M+ V- \
以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 * v% L$ }# K+ A8 m2 w4 T: |
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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。( X% h$ C* }& q1 W: O9 x9 i
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) ,
! e$ e9 V4 y- Y9 t" N# w" _7 i以及Chesonis 家族基金會。
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編譯:Judith Cheng
- ?. l4 F0 Q" F- s(參考原文: MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel,by R. Colin Johnson) |