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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2 X. I$ e( @, |7 L7 R5 `
(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,tvb now,tvbnow,bttvb) b& p2 h8 N) l) t
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。 www.tvboxnow.com1 \. [2 m% O* W

5 f6 i2 q# X  v6 M5 \% vtvb now,tvbnow,bttvbMIT 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。
" Q  N# y- b* i6 _& }「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: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。& L, M9 Z  T* d$ g1 z  f: K0 y
「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。」   L1 R" d0 F2 }4 U& j/ }, ?# r2 I
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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),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# f) K0 I2 ?& \1 C* b* g
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,' J5 Y: B) ?: A, c3 |' _# k
在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。 - b7 K1 X. f( W# {8 W. u- E

6 A( q* c: P3 |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/ q( i* Y! }+ E9 q7 Dtvb 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,
9 A9 T; F/ e: o3 O6 {3 ^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。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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' i' g; R0 D8 y: m& oTVBNOW 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。www.tvboxnow.com4 ?- w2 d! o$ L+ |; @% g6 C

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* f( x1 a. Y% k# I. Y! \& Itvb 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)
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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%,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。9 B( o9 O. E5 V4 d
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,
5 Z1 r0 ?% O1 F7 s4 E- Q3 s9 |以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 ) ^, d0 a4 Z* t. s4 E) p/ N

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" ~6 B  |+ j  f# n* F1 j" B7 @  L3 V- }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。
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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) ,
  R, d- T; H! H( O  S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。  l& p& W( N  Y; f, L5 `! S
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編譯:Judith Cheng
6 i- F4 h  D4 O* Y9 P# ewww.tvboxnow.com(參考原文: MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel,by R. Colin Johnson)
計較促衝突,與ㄧ人有隙,少ㄧ人空間;與多人不和,空間日蹙,何寬廣之有!
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