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
7 D" q0 T( u: M/ p9 g1 qtvb now,tvbnow,bttvb(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，
0 B3 k& X6 ~6 T" t& T% F/ [) 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。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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# v$ G; R c1 a$ jMIT 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。tvb now,tvbnow,bttvb2 ?, J8 [0 o; A/ o
「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6 Y4 O- M- @: n6 u% z3 p3 x+ b
「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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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)，9 F- w9 W [* s
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，
$ `6 J" T3 ]( j在NAS發表的論文則是第一次提出可實現的技術藍圖。 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。" b" Z1 ]# a, V" F: w* b- _$ Y
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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”，公仔箱論壇& ?7 J U6 k. H5 N5 z" e
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，tvb now,tvbnow,bttvb* L" W4 l) b k
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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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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1 b' Z% A; x+ d! Z2 V! ?) n; Z# W- K6 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%，& d4 `. T: _; _1 g: t g
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，
j6 d# S/ Y$ twww.tvboxnow.com以最佳化電解作用、達到更高的電壓。 tvb now,tvbnow,bttvb, X% _- y& A) w$ c" S2 J
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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。公仔箱論壇1 J0 R% i2 K7 @- O' q
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) ，
: ^* g$ A z2 B" H以及Chesonis 家族基金會。
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) h' q4 [) {/ X1 n8 L8 T: A+ cwww.tvboxnow.com編譯：Judith Cheng X* r) M) E8 d$ @; B9 R
(參考原文： MIT unveils roadmap for converting light to hydrogen fuel，by R. Colin Johnson)
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