【記者蔣若暄報導】談及再生能源，多數人會想到太陽能或風能，若能掌握易被忽略的波浪能，有可能在新興能源開發領域搶占先機。南臺科技大學機械工程系副教授瞿嘉駿帶領系上學生張宸豪、楊凱仲、張耿豪及陳宇晟，以變速概念出發，共同研發「波浪可變速發電裝置」，奪下《2024全國海洋能源創意實作競賽》大專組佳作，打破傳統波浪能發電限制。 在提倡開發永續能源的浪潮下，研發團隊看準波浪能的巨大潛力，試圖突破現今發電不穩定的困境，張宸豪補充道：「波浪的不穩定性高，效率也波動比較大。」因此，研究團隊打造能適應不同波浪強度的發電裝置，藉此提升效率。 「我們借鑑腳踏車的變速裝置，透過三組不同的轉速比增加發電量。」楊凱仲點出核心概念，在浪較小時先以低速檔轉動，待增強後切換到中速與高速檔，帶動鏈條並傳送能量到增速機構推動發電機。「有點像汽車的變速箱。」張宸豪以汽車由低速檔起步比喻，先利用輕的鏈條帶動傳動軸，當阻力變小，再切換成高轉速以帶動發電機。 由於經費有限，購買市面上的齒輪還要進行加工，因此團隊選擇硬度、韌性和耐用性更高的PETG材質，利用3D列印技術製作增速機構中的齒輪組。裝置的研發過程也碰到設計上的阻礙，楊凱仲以鏈條張力為例：「第一版的鏈條過鬆，浮筒擺動時軸不會轉動。」透過調整鏈條長度，並改變浮筒端和傳動軸端兩顆齒輪之間的距離，最終讓傳動軸順利運作，耗時近四個月完成。 「大家還是著重在容易取得的再生能源。」瞿嘉駿談到波浪能屬於較破碎、易被忽視的能量來源，但透過傳動裝置可以整合其能量。他希望透過更複雜、創新的機構，開發不被重視的微弱能量，如波浪能、小型風機擺動時所產生的動能等，充分取用原先較少被使用的能量。 「這個團隊設計多段驅動的變速機構，有效利用波浪的能量。」大葉大學風力發電教育與訓練中心主任吳鴻筠分析此裝置，並提醒長期放置海上也可能導致損壞，防水與防鏽的措施都要再考慮。談到未來研究方向，張宸豪希望能讓此發電裝置普及，應用至河川或其他水域，但河水流速較快，必須調整目前擷取能量的方式，他說：「可以改成葉片的形式，讓水流帶動葉片旋轉發電。」

【記者李雨羲綜合報導】當災害發生時，電池經常作為避難設備的能源，然而傳統的緊急發電裝置，大多不利於攜帶與長期用電。因此，來自國立臺灣海洋大學海洋環境資訊系的蕭采宣與輔仁大學財經法律學系的賴廷愷，研發出「微型空氣發電機」，以鎂—空氣燃料電池作為主要發電動力的裝置，不僅體積小且輕便，更結合綠色化學思維使用環境友善的材料。此研發在2023第七屆全國「慈悲科技創新競賽」取得第一名的佳績，同時為儲能備災的應對方式提供新選擇。 團隊研發的「微型空氣發電機」於2023第七屆全國慈悲科技創新競賽中獲得第一名與特別獎的榮耀。 　圖／賴廷愷提供「過去常用的乾電池和充電電池容量有限，汽柴油發電機又非常笨重。」賴廷愷表示，本次研發的鎂—空氣燃料電池重量只有430公克，相較於過去的發電機更便於攜帶。同時，發電機除了本身安裝LED照明，也可藉由連接USB插孔，供電給其他電子產品使用。 目前發電機以個人攜帶為主進行較為簡易的設計，團隊表示未來可透過加裝渦輪、改變電池排列等等方式，提高發電功率。 　圖／賴廷愷提供使用發電機時只需將鎂金屬顆粒透過上方孔洞投入，並從另一個管道倒入檸檬酸等酸性液體，即可藉由內部的燃料電池發電。電壓大約5伏特、電流1.5安培，適用於大部分的一般電器，並且10公克的鎂金屬便可以持續用電一天。而在材料的保存與補充上，只需將鎂金屬與發電機分開存放即可，無須特殊包裝或容器，更沒有保存期限的限制。此外，若鎂金屬使用完畢，也可以直接於一般材料行購買。「我們曾試過以鋁作為燃料發電，但它會產生環境難以處理的廢棄物。」蕭采宣表示，在媒材挑選上，他們嘗試結合綠色化學思維，將對環境影響程度納入挑選金屬燃料的考量，所以選擇不會產生毒性的鎂，作為與氧氣作用的電池陽極端。而在打造發電機外殼時，則選用在自然環境中可自行分解的塑膠。「設備以鎂與空氣作為燃料，同時也回收兩者反應所產生的氫氣進行發電。」賴廷愷說明，發電機以開放式孔洞讓空氣能夠自然流入，並以能夠吸附氧氣的活性碳多孔結構，在燃料電池中與鎂金屬產生反應。而為了將額外生成的氫氣自然回收，他們在內部裝設氫—空氣燃料電池，不僅可以減少氫氣外洩的可能性，更能藉此產生更多電能。 發電機內部不僅裝設鎂—空氣燃料電池，更使用氫燃料電池回收鎂與氧反應後的生成物進行二次發電。　圖／賴廷愷提供。談及未來發展，蕭采宣表示可以嘗試透過改變電池排列等方式，擴大發電機規模及實用性，將個人使用延伸至社區家用。對此，國立清華大學工程與系統科學系暨研究所教授陳燦耀則說：「鎂金屬作為儲能與發電互補的供電系統，確實有其亮點，若可進一步提高容量與能量密度，前景可期。」但他也提到，日前的技術尚未成熟。相較於現階段常見的鋰電池或正在積極研發的鈉電池，鎂電池容量與功率較小，及原料地球存量較低，後續發展與技術突破仍待努力。

【記者黎昕俞綜合報導】由於氫的分子結構不含碳，因此在未來減碳的趨勢下，氫能源受到廣泛關注。由元智大學機械工程學系副教授沈家傑帶領學生謝睿宇、曹珺傑及孫嘉宇，研發出「TiFe基氫氣純化發電組」，可在廢棄氣體中純化出氫氣，進而在燃料電池裡與氧氣反應產生電，榮獲2023台灣能「永續能源創意實作競賽」大專綠能創新組金牌。 元智大學機械系師生團隊，研發「TiFe基氫氣純化發電組」，榮獲2023台灣能「永續能源創意實作競賽」大專綠能創新組金牌。　圖／團隊提供在台灣半導體或電子業，生產過程中會產生含有雜質的餘氫。若將當中的廢氣去除，純化後的氫氣便可以循環再利用。因此，研究團隊自製儲氫合金TiFeNi，利用獨有的儲氫能力，將其置入「TiFe基氫氣純化發電組」，讓分離過後的氫氣可以重複使用，並與氧氣反應產生電。經實驗測試，該技術在廢氣中含有50%以上的氫氣時，能夠將其純化至可利用的濃度。 照片右方為「TiFe基氫氣純化發電組」燃料電池主體，將純化後的氫氣注入其中，與氧氣反應可以產生電。　圖／團隊提供由於氫氣與合金進行化學反應時，會放出大量熱能並分解成氫原子。就讀元智大學機械系謝睿宇將純化過程形容為跳棋遊戲，「當氫氣碰到合金表面的空隙時，會像跳棋般進入空隙裡面，接著滲入到更深層的部分，那金屬就會把它卡住，讓氫原子不容易跑出來。」接著，團隊對合金加熱產生分解反應，「氫氣在吸收能量後，可以擺脫合金的束縛，重新跑出來結合成氫分子。」元智大學機械系曹珺傑補充道。 研究團隊自製儲氫合金TiFeNi，可以將氫氣從工業廢氣中分離出來，並且再利用。　圖／團隊提供有別於市面上的儲氫技術需要存放在高壓鋼瓶，團隊使用的儲氫合金TiFeNi因壓力要求較低，不易有破損而大量放出氣體的危險，在使用上的安全性相當足夠。而且，相較起其他儲氫合金材料，因原物料價格高昂故成本居高不下，儲氫合金TiFeNi可大幅降低純化氫氣的成本。惟團隊坦言儲氫合金TiFeNi相較起來使用耐性更低，面對儲氫合金在純化過程中，雜質氣體會隨時間在合金表面聚集，造成阻擋氫氣無法進入其內部的問題。另外，如何讓每次純化氫氣的數量比以往更多，也是團隊目前研究發展目標之一。南臺科技大學化學工程與材料工程系暨研究所副教授蘇順發補充，可以嘗試進行氫氣與其他多種氣體的分離，例如透過化石燃料所產生的氫氣等。他建議道：「除了TiFeNi合金外，可以嘗試其他組合，例如將少數鐵置換成錳、鉻等金屬，試試其純化條件與效率。」 

【記者邱昭華綜合報導】為了實現2050淨零排放，政府部門開始慢慢制定相關政策，希望將再生能源逐漸取代一部分化石能源。南臺科技大學機械工程系學生團隊設計「攜帶型便捷風力發電機」，讓一般民眾能利用綠色能源發電，享受其經濟效益以及帶來之便利性。此作品亦在臺南市政府經濟發展局主辦之「2023智慧科技應用創意競賽」，榮獲創新實作組銀獎的佳績。目前市售的居家風力發電機往往又大又重，並只能定點發電，且一般家庭很少會使用。因此，團隊希望設計出能隨身攜帶、隨時運作的風力發電機，讓民眾輕鬆享受綠能之便。「我們的風電機不受場地限制，架設的步驟簡單，重量也較輕。」南臺科大機械工程系助理教授陳宥任表示，這件作品不只能放在自家陽台，還適用露營等戶外活動發電。 「攜帶型便捷風力發電機」的零件可以拆卸，組裝後還能用手提，讓使用者方便移動其位置。　圖／許子羿提供為了讓風力發電機更便捷，團隊參考了雨傘的傘架結構，使葉片能夠輕鬆收起、攜帶。此外，團隊特別設計可拆式的主機盒，方便使用者收納。材質部分則以碳纖棒作為葉片支架，並使用傘布取代傳統的硬式葉片，整體結構更輕盈。製作上也兼顧安全性，南臺科大機械工程系學生許子羿補充道：「若是硬式葉片在旋轉過程碰觸到它會很危險，但是雨傘布材質相對軟，造成的傷害相對少。」團隊更納入物聯網智慧化設計，將風量監測資料傳遞到顯示板，使用者能立即了解發電狀況。 此圖為團隊利用電風扇的風對「攜帶型便捷風力發電機」進行實測，此風力發電機以碳纖棒作為葉片支架，韌度高且更具安全性。　圖／許子羿提供然而，機盒雖然是利用方便、簡易的3D列印技術製成，但是過程中需不斷調整參數，以提高結構的穩定度。提及現有的困境，許子羿說：「畢竟我們是用雨傘布，所以發電的效率比市面上的風力發電機來得低。」他表示雖然傘布軟、具安全性，但受風後會凹陷，不比硬式葉片有效，所以只能供應承載大約五伏特的電器，例如手機、小型燈具、掌上型風扇等。 此圖為「攜帶型便捷風力發電機」的主機盒，全部以3D列印製成。中間藍色螢幕則是顯示板，使用者可以透過它去監測發電狀況。　圖／許子羿提供具野營經驗的民眾彭開辰則提出疑慮：「發電功效應該滿有限，台灣大部分的山區野營沒有太多風，無法掌控風源，電源就不穩定。」他建議可以應用在海邊野營，風相對穩定一些。 談及未來改善的方向，許子羿認為可以再調整葉片角度與材質，提高發電效能，並將物聯網的功能擴大，做出一款應用程式，只要打開手機就能監測發電狀況。

【記者張雅媜綜合報導】傳統海上箱網養殖業者欲知魚群的狀況，必須駕船出海，逐條撈起來掂量，過程費時費力，且投餵飼料全憑經驗。由國立臺灣海洋大學教授盧晃瑩、鄭錫齊與電機、資訊工程學系賴永軒、陳俊宇、曾建智、張凱翔組成的智慧箱網養殖團隊研發出「具智慧充電之水下攝影與通訊系統」，讓漁民不出海也能了解水產狀態，大幅提升水產養殖效能，榮獲2023太陽光電創新應用產品設計競賽金獎。 水下攝影裝置架設於海上養殖箱網，運作時MA4電動推桿會將立體攝影機探入水下，拍攝完畢後再收回來。　圖／賴永軒提供智慧充電攝影系統是透過水下立體鏡頭，蒐集具三個維度的影像資料，經4G網路傳遞至雲端進行AI辨識分析。團隊成員賴永軒解釋道：「經訓練後的系統能預測出魚的大小及重量，並連同歷史投餵數據、水質資料等輸入另一組AI模型，從而計算出所需的餌量。」最後業者的使用介面就會呈現出魚隻的重要資訊、建議投餵量。而為因應不同使用需求，團隊也設計電腦和手機APP兩種介面，皆具手動及自動兩種功能，業者可自行點按喚醒裝置，也能預先定時讓它啟動。 使用者手機介面上呈現裝置電量、裝置狀態、魚隻及海水重要資訊，並給出建議投餌量。 　圖／賴永軒提供海上攝影裝置雖本身具固定式太陽能發電板，但若要增加續航力，仍要仰賴智慧充電系統。賴永軒說：「我們是用網路爬蟲（註）蒐集基隆過去一年的太陽仰角、方位角，然後投餵資料訓練AI，進而預測出最佳發電角度。」太陽能板自動調整成最佳角度後，可提升78％的發電量，讓海上裝置在一般的使用頻率下保持電量充足。註：透過程式碼自動抓取網站資料。裝置架設於海上箱網仍有通訊問題要克服，為降低耗電量，設計團隊以4G網路及LoRa兩種工具進行不同的資訊傳輸。賴永軒說明，LoRa低功耗通訊系統無法傳遞影音訊息，但能在低耗電的情況下接收16公里外的資訊，故用它來接收APP操作介面發出的指令，保持24小時開啟；而傳輸影音則靠快速、高耗電的4G網路，僅於系統運作時開啟。台灣大學漁業科學研究所教授韓玉山也認同系統適合在海上使用，「箱網通常離岸很遠，電力資源較匱乏，用太陽能發電是一個正確的決定。」韓玉山認為，目前用AI輔助養殖水產是一種趨勢，未來也能結合自動投餵系統，降低養殖業者的人力成本。此外，賴永軒表示，技術還在進步，未來通訊工具再提升，裝置可以更省電。不過，養殖業者莊宏祥也提出對硬體設備防水性能的疑慮，他說：「有些箱網在颱風天會為了躲避風雨下潛10公尺，機台若未能有效防水，就沒辦法跟著一起移動。」 國立海洋大學智慧箱網養殖團隊全副武裝，在海上安裝、檢測裝置，確認裝置運作情況。　 圖／賴永軒提供

【記者江昇綜合報導】「台灣是一個以火力發電為主的國家，但火力發電會有空氣汙染，也需要耗掉很多進口的燃料。」為追求環保、可自給自足的再生能源，龍華科技大學學生團隊研發「通風球液壓系統發電裝置」，希望以通風球的旋轉動力驅動發電機，達成自家用電、自家生產的理想。工業區的鐵皮屋為了散熱，常會在屋頂裝設數個通風球，透過室內、外的溫差及氣壓差，驅動主機球體旋轉，將熱氣從葉片縫隙排出，其過程不需消耗電力。團隊由此萌生發電裝置的靈感，「能不能增加一個再生能源（裝置），讓它在旋轉的同時，又可以發電？」團隊負責人、機械工程系學生劉耀全說明。透過與發電機連結，通風球能在保有散熱功能的同時，帶來額外的發電效益。此外，與傳統風力發電方式相比，該裝置無須依賴外部風力，當室內溫度高於室外即可穩定發電，對使用者也更加便利。原先團隊計畫替每一個通風球配置一台發電機，但若使用過多零件，生產和回收的過程都會對環境造成額外負擔，有違環保理念。於是，團隊便改以油壓管（註一）串聯各個通風球，將多個通風球的旋轉力量引導至同一處，藉此驅動油壓馬達發電。劉耀全自豪地說：「不管工廠有多大、有多少通風球，我們只要給它一台發電機就夠了。」註一：油壓系統可透過液壓油的壓力，控制機械裝置的施力大小與方向。不過，自動化企業負責人Jason（化名）認為，通風球發電裝置在節省電力支出方面的幫助有限，「台灣的電力費用相比國外是便宜的。風力發電最後還是要有穩定的風，另外儲電的電池也是一筆大錢。」Jason坦言，若非重視ESG（註二）企業責任，一般企業可能較無誘因裝設這項裝置。註二：ESG為三個英文單字的縮寫，分別代表環境保護（environment）、社會責任（social）和公司治理（governance）。為增加企業的使用意願，劉耀全希望藉由模組化設計，進一步降低製造成本，並提升其泛用性。指導老師蘇聖煌也表示，團隊現階段會先尋找願意試用該裝置的工廠，並積極參與各大科技博覽會，「如果反應不錯，就能一傳十、十傳百，把技術推廣出去。」期盼能將這項技術實際應用於工業區當中。

【專題記者陳子瑜、陳妍如、萬巧蓉、方小瑀綜合報導／工程協力：簡巧恩、吳冠緯、江岳憫、許樂浩、洪忻柔、江晨榕／美術協力：陳筠橋】今年5月，總統蔡英文於就職典禮上信心喊話：「我們要加速發展綠電及再生能源產業。過去四年，再生能源有飛躍性的發展。」漁電共生便是政府大力推廣的綠電政策之一，透過在魚塭上加裝太陽能板，希望兼顧養殖漁業與環保電能。 民國107年起，台南七股成為漁電共生的預定案場，卻引發當地養殖漁戶包車北上抗議。當光電業者慢慢步入七股的魚塭，隱憂隨之而生：政府讓光電業者自行劃設案場、地主紛紛轉租給開高價的業者、原承租漁民擔心無地養殖、環團憂慮當地生態將消失殆盡⋯⋯。 （點入圖片連結看完整報導）（為確保您的最佳閱讀體驗，建議以電腦觀看）

【專題記者王薇妮、傅有萱、林琮恩綜合報導／工程協力林柏宇、廖俊豪、楊明翰、郭冠廷、邱垂金、杜明軒】人們在飽餐一頓後，杯盤狼藉的餐桌上難免參雜著剩菜剩飯、食物殘渣，這些是我們每天都必須面對的——「廚餘」。然而，你是否曾在大快朵頤後，留意過你的廚餘去哪兒了呢？是否好奇過各縣市的廚餘分別有多少？而這數十萬噸的廚餘又該何去何從？

【記者黃婕、劉庭莉綜合採訪報導】離岸風場是台灣再生能源之一，但施工過程中破壞了當地生態環境、影響漁業資源，加上離岸風場的區域與漁民作業範圍衝突，引起當地漁民抗議。因應在地居民與漁民的溝通需求，環境法律人協會於21日舉行相關公民溝通研討會，讓各方代表前來參與。「現在設立離岸風機，我們漁場的傳統作業方式，完全沒辦法作業。」中壢漁民張議軒表示離岸風機在三海浬以內，當漁民要離開三海浬作業，政府卻沒有把航線劃分好。除了漁民的抗議，環保團體也擔心，若建立離岸風場，生態環境會因此受到破壞，造成無法挽回的傷害。彰化縣環境保護聯盟總幹事施月英說：「國外有發現，因為打樁造成鯨豚耳聾，我們其實會很擔心，因為離岸風機可能會是白海豚滅絕的最後一根稻草。」目前國內發展的再生能源，除了風力發電，還有太陽光電。然而，近年政府加速建設再生能源設施，卻屢屢傳出因溝通不良，造成在地居民權益受損的個案。因此，公民團體呼籲政府應先與居民溝通，避免導致建造業者與居民的對立。綠色公民行動聯盟研究員吳澄澄說：「政府的順序應該是，先跟原住民溝通傳統領域的用途，再來決定是不是該蓋太陽能電板，但現在整個程序是反過來的。」過去政府在推動的過程中，常淡化自身角色，使業者與居民溝通時產生問題，造成彼此的不信任與衝突。國立政治大學法律學系副教授傅玲靜認為，經濟部必須要善盡風險管理主管機關的職責，增加跟各界非正式對話的機制；經濟部能源局能源技術組組長陳崇憲則回應：「政府跟開發綠能的不同利害關係人，應該要有足夠的對話空間、溝通平台，讓外界去了解這方面的資訊。」再生能源雖為目前能源發展的新興趨勢，但政府需經過全面性環境影響評估，並提供溝通平台，將人民意見納入考量，使各方代表達成共識，避免因國內發展永續綠能產業，造成漁民權益受損，在地居民不滿及海洋資源漸漸枯竭。https://youtu.be/woTAJ7zhfW0 

【記者阮珮慈綜合報導】據世界經濟論壇（World Economic Forum, WEF）發布的報告指出，塑膠製造量在未來20年預計會倍增，但塑膠的回收率卻停滯不前。新加坡南洋理工大學化學及生物化學系助理教授蘇漢昇指導學生，成功利用光把塑膠垃圾分解成能做為氫燃料電池發電原料的甲酸，盼以對環境無害的方式減少塑料廢棄物。 新加坡南洋理工大學化學及生物化學系助理教授蘇漢昇指導學生，成功利用釩基光催化劑降解塑膠產生甲酸，可用於發電。圖左為團隊學生陳國富，右為教授蘇漢昇。　圖／陳國富提供根據《國家地理》報導指出，「燃燒」為現今將垃圾轉製成能源的普遍方式，過程中可能會排放低濃度的戴奧辛、酸性氣體和重金屬等有毒物質。蘇漢昇說：「我希望能使用化學方法來幫助人們解決問題。」他期望本次研發能夠解決全球暖化和環境浪費等問題，並強調此作法不會造成環境汙染且成本低廉，將有助於塑料廢棄物大規模轉換成可用乾淨能源。團隊成員陳國富說明，他們首創將含有可與生物相容的化學化合物「釩基」做為光催化劑，他解釋說：「想像塑膠上有一長串的碳，釩基光催化劑能幫助將碳切割下來，和空氣反應成氫氧基和甲酸。」當釩基與塑膠垃圾一同溶解在有機溶劑乙腈裡，釩基會與塑料中「氫氧基」的氧原子銜接，在外部光源的照射下，釩基可協助反應使塑料內含的碳碳鍵斷裂，產生氫氧基和甲酸。其中，氫氧基可再投入反應分解塑料，而甲酸則可被蒐集起來生產氫氣，製成氫燃料電池或防腐劑。國立成功大學生命科學系學生吳奇駿認為，此研發可望解決自然界無法完全分解塑膠的問題，但反應中的塑膠必須含有氫氧基為一大限制。「常用的塑膠製品如寶特瓶、塑膠袋等幾乎都沒有氫氧基。」吳奇駿解釋說，若未來有技術可在所有塑膠中加入氫氧基，也許能擴展該方法的應用範圍。團隊成員黄韵如也盼望未來該研發可以更加符合市場需求，真正解決塑膠廢料問題。 團隊成員陳國富解釋，釩基光催化劑能幫助將塑膠上的碳切割下來，和空氣反應成氫氧基和甲酸，該研發目前獲得實驗室級階段性成功。　圖／陳國富提供環境資訊中心秘書長陳瑞賓對於此研發表示樂見其成，但他說：「許多號稱能分解塑膠的方法，可能因成本太高或只能作用於特定條件，沒有產生革命性的轉變。」蘇漢昇也坦言，目前團隊已成功將少量塑膠碎片轉化為甲酸，獲得實驗室級的階段性成功，陳國富則強調，實驗室未來會繼續改良釩基光催化劑，使之在水中也能發生反應，進而解決海洋廢棄塑料問題。