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中大研發新型高熵觸媒 突破原有氨降解技術 
新知
第1815期
中大研發新型高熵觸媒 突破原有氨降解技術 
2025-10-23
【記者陳筱雯報導】半導體產業及電子製造業讓台灣的經濟日益高升,然而它們在賺錢的同時,也在排放含氨廢水,污染水資源。國立中央大學材料科學與工程研究所教授洪緯璿團隊與國立中山大學光電工程學系教授林煒淳團隊合作,開發出高熵奈米陶瓷觸媒,可以幫助含氨廢水分解成氫氣,在90分鐘內實現99%的氨降解率,並在工程中近乎零碳排放,這項發明獲得未來科技獎並於13日發表在《Nature》子刊《npj | Clean Water》期刊。 氫氣能源發展可分為生產面、儲存面、應用面,高熵奈米陶瓷觸媒屬於生產面的突破。將五種不同的金屬元素依比例混合即為高熵,這次材料選用的元素有鐵、鈷、鎳、銅、錳。為了讓各元素融合,洪緯璿團隊選用快速床熱解法(註一),他說:「為了要讓元素均勻的分布,必須要有能夠快速升溫、降溫的製程技術,才能製作出不同元素都散佈均勻的材料。」最後將含氨廢水或液態氨輸進電解器,使其在外加電場的驅動下,有效進行水分解及電化學氨氧化反應(註二),將氨轉換並同時生產出氫氣及氧氣。 註一:能夠快速升溫及快速降溫的製程技術,使元素在材料中能夠均勻的分布。 註二:在電解槽中施加電流,使含氨廢水在陽極發生氧化反應,產生氧氣,同時在陰極發生還原反應,產生氫氣。 國立臺灣大學環境工程學研究所教授童心欣解釋含氨廢水會導致優養化及毒害水生生物,「如果進到飲用水體系,會氧化為硝酸鹽,量大對嬰兒有毒性。」國立中央大學材料科學與工程研究所碩士生徐意淳表示,降解氨廢水的傳統做法如:中和法、化學沉澱法、氯化法等,降解氨的效率通常在 50到90%之間,有較高濃度的氨殘留,「傳統化學處理法難以有效達到汙水排放標準,希望能開發出更環境友善且高效的處理技術。」除了降解率低之外,操作複雜、成本高、耗時長也是問題。而新創的高熵奈米陶瓷觸媒,利用電解法,能夠有更高的降解率。 「在邁向2050淨零碳排放,氫能或氨能,可能就是最後要完成的一哩路。」洪緯璿說,他表示台灣自行生產的氫氣多為工業下的副產品,依然會造成大量碳排放。目前台灣技術無法自行產綠色氫氣,而氫氣在運送過程中容易溢散,因此90%都需由國外進口液態氨,再將氨轉為氫氣使用。洪緯璿認為此次發明最大的亮點是在於高熵奈米陶瓷觸媒可以將液態氨電解產生氫氣,並且近乎零碳排,讓台灣再生能源技術更進一步。 針對未來發展,洪緯璿表示目前材料還不夠穩定,會隨著時間讓效能衰退,「在使用上,我們希望能夠達到上千個小時,但現在只有幾百個小時。」團隊目前正在嘗試利用人工智慧抓出影響持續時間的關鍵條件,再用模型預測如何更改。利用每一輪人工智慧給出的結果做實驗,並把實驗結果回饋給人工智慧,模型就能提高預測的準確性。徐意淳說:「這樣能把實驗資源用在刀口上,用更少的嘗試,快速找到兼具高穩定與高效率的最佳比例。」團隊期待透過調整比例,賦予材料更好的效能,以利後續技術落地。
捍衛空氣品質 民眾籲實現2028無煤中火
影音
第1804期
捍衛空氣品質 民眾籲實現2028無煤中火
2024-12-19
【記者何依庭、蔣若暄採訪報導】民眾、醫師與立委攜手推倒象徵減煤目標的煙囪裝置,向政府喊話表達捍衛健康與呼吸權的決心。由台灣健康空氣行動聯盟與彰化縣醫療界聯盟主辦的「1215台中反空汙.抗暖化氣候集會」,15日於台中市議會中庭廣場展開。活動針對台中火力發電廠長期燃煤發電對健康與環境的影響,呼籲政府實現「2028無煤中火」目標。環團主張政府應戒斷燃煤依賴,透過等量煤改氣與逐年刪減購煤預算,改善中部空污問題,並響應全球減碳趨勢。南投縣健康空氣行動聯盟發起人林翠蘭說:「我們今天站出來,就是希望我們的政府愛民如子,如果把人民當作兒子女兒,他會願意讓他們吸毒?」 根據資料表示,台中火力發電廠去年的碳排放量在全球電廠排名中,僅次於俄羅斯與南韓,名列第三。而在二氧化硫與粒狀物的排放量排名,中火更是全球第一,這些有毒汙染物逸散在空氣中,也被認為是造成台中市肺腺癌罹患率全國第一的主要原因。環境變遷研究中心研究員兼副主任周崇光解釋道:「二氧化硫和氮氧化物都是都市空氣品質最關鍵的問題,所以它對於我們中部的空氣品質污染,絕對是一個重要的影響因子。」 主辦方認為,政府原先推動「煤改氣」政策,計畫以天然氣替代燃煤發電機組,降低空污與碳排放。然而實際執行後,卻因高科技產業的用電需求,在增加燃氣機組的同時,仍未拆除應該被替換的燃煤機組,使中火規模擴張至11.4GW,即將成為全球最大火力發電廠。這不僅提高中部居民健康與環境的持續威脅,同時加重碳排放淨零壓力,引來社會各界質疑。國立臺灣大學環境工程學研究所教授劉銘龍補充:「主要影響是他沒有清楚交代,這六部所謂緊急備轉的燃煤機組,它的使用規範是如何。」 此次集會提出四大訴求,包括要求中央與地方政府承諾達成2028無煤中火,推動1:1中火等量煤改氣,每新增一座燃氣發電就應替換一座燃煤機組;要求台中火力發電廠一期燃氣計畫上線後,應減少860萬噸煤炭使用量;並期望立法院通過新版主決議文,逐年減少購煤預算以達成在2029年全面終結台電燃煤發電的目標。立法委員楊瓊瓔表示,燃氣機組安裝好後,就必須拆掉燃煤機組,「才是真正在保護我們台中人的呼吸權。」台中市爭好氣協會聯盟執行長岳祥文也說明:「台灣絕對有條件去發展100%的再生能源,只是在這個過渡期,我們還有個很好的武器就是節能,大廠只要願意減一些些,對台灣的用電量、對整個環境就有非常大的幫助。」 此次集會不僅反映出民眾對台中空污問題的不滿,也呈現社會對淨零碳排的共同追求。在推動能源轉型的過程中,台灣該如何平衡環境保護與經濟發展,降低高汙染能源的使用,並投入再生能源開發,將成為民眾希望政府深入思考的重要議題。
南臺科大研發變速發電裝置 改善波浪能不穩定性
新知
第1795期
南臺科大研發變速發電裝置 改善波浪能不穩定性
2024-10-04
【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。」
廢氣再利用! 元智以「TiFe基合金」純化氫氣自生電
新知
第1787期
廢氣再利用! 元智以「TiFe基合金」純化氫氣自生電
2023-11-30
【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。」 
【大學事】邁向2050淨零排放 綠氫產製再升級
新知
第1782期
【大學事】邁向2050淨零排放 綠氫產製再升級
焦點
2023-10-18
【記者王華琳綜合報導】為響應2050淨零排放的目標,近年台灣各大專院校紛紛將綠能科技視為重要科學發展方向。「氫」作為最受矚目的綠色能源,利用太陽能分解水所產生的「綠氫」,卻因成本過高、製造不穩定而無法大量應用。國立臺南大學材料科學系副教授蒲盈志利用南大材料科學系教授呂英治研究團隊的「大氣電漿」(Atmospheric Pressure Plasma Jet, APPJ)技術,改善釩酸鉍光電極於光電化學系統中的製氫效能,同時以「臨場暫態吸收光譜」(In-situ Transient Absorption Spectroscopy)技術研究過程中催化活性提升的機制。研究成果登上國際頂尖期刊《應用催化B:環境》(Applied Catalysis B: Environmental)。「氫」的分子結構中不含碳,因此在現今講求低碳、零碳的趨勢下扮演重要角色,有望取代現今高碳排的石化燃料,成為發電與運輸工具的動力。氫在自然界中以化合物的狀態存在,需透過碳氫燃料、質料氣化、水解、電解水等方式獲得,依據氫氣的原料以及轉換製程衍生不同數量的碳排放。而當中碳排量最低由再生能源電解製造而成「綠氫」,則被視為最能夠主導氫能源市場。惟整體能源利用率低,現有的裝置成本也較高等缺點,現今多為示範運行,無法商用化。 利用太陽光以光電化學系電池進行氧化還原反應產氫,圖為光電化學電池水非解產氫示意圖。 圖/蒲盈志提供「我們不希望在產氫過程中還需要投入額外的電力,進而選擇以綠色能源的太陽光作使用。」論文共同第一作者、蒲盈志教授實驗室研究助理蔡鎧安表示,雖然太陽光產氫無法與電解產氫的效能相比,但改善產製效能也是研究的重點之一。蒲盈志利用呂英治教授研究團隊的「大氣電漿」技術(註一)改善太陽光產氫的製程。大氣電漿不受限於多數電漿使用低壓電漿、高效率真空系統所產生的高成本、難以大面積製造的問題,蒲盈志說明,「它就像噴墨影印機一般,利用掃描以及噴頭的結構,噴出電漿對釩酸鉍(註二)電極表面進行處理,不受限於低壓或是真空的環境,在自然環境中便可作使用。」註一:利用電漿態物質具有的高活性及能量,激發電荷轉移等反應。此技術無需固定或密閉式的容器,受測物品尺寸不受限於容器大小。註二:亮黃色無機化學品,不含對人體有害的重金屬元素,是一種環保低碳的金屬氧化物質。 「大氣電漿」改變釩酸鉍光電極料表面,產生氧空缺結構,圖為「大氣電漿」表面處理示意圖。 圖/蒲盈志提供大氣電漿改變電極表面的微結構產生氧空缺保護層,「電漿處理過的電極表面通常親水性會比較好,光電轉換中電荷傳輸的能力也會提升。」蒲盈志說明,氧空缺保護層的產生解決釩酸鉍過去所面臨的低化學穩定性問題。同時,也利用臨場暫態吸收光譜(註三)從中研究發現,「氧空缺結構可暫時將負電荷留在空缺當中增加存在時間,使正電荷更容易與水產生氧化反應。」蒲盈志解釋,大氣電漿使得此光電極電荷分離與轉換效率大幅提升。註三:利用雷射光激發電荷的方式,觀察化學反應中電荷的行動模式、生命週期、位置等,由此判斷表面電荷是否起到反應過程的幫助作用。 利用「臨場暫態吸收光譜」發現氧空缺結構對電化學系統產氫的幫助。 圖/蒲盈志提供經改善後,釩酸鉍光電極材料在光電化學系統水分解產氫的效能可達原先的3.4倍,提升了太陽光產氫的效能。而細節部分,釩酸鉍電極載子傳輸效率提至95%,系統中的光電轉換效率相較於現有製程也提升了四成,使生產效能逐漸與理論數據接近,對於太陽光的利用率也大幅提高,發展綠能資源在科學上的實際應用。國立清華大學材料科學工程學系教授吳志明認為:「此次研究中的載子傳輸率、光電轉換率提升,都對產氫效能有著關鍵性的影響。而在未來商業化方面,需著重在如何增加面積製造的同時維持穩定的效能生產。」對於未來發展,蒲盈志說道:「未來也將朝理論值努力,我們也將嘗試將尺寸作大,突破實驗室規模,應用在更多層面,甚至希望說可以直接把它搬到戶外,讓它能夠直接在太陽光下使用。」而這種「低成本、易量產」的製備方式提供台灣未來能源更多的選擇,並期望與工業連結。此次研發技術使綠氫克服產製成本過高無法大規模應用的問題,讓綠能科技在社會上可被普及使用,促使台灣的科學研究在氫能源的發展,持續朝2050淨零排放目標邁進。
英環保團體潑灑名畫 抗議政府開採石油
國際
第1769期
英環保團體潑灑名畫 抗議政府開採石油
2022-10-26
【記者程心綜合報導】荷蘭名畫家梵谷的作品《向日葵》14日遭潑灑番茄汁,兩名示威的環保人士高喊:「生命或藝術哪個比較重要?」17 日凌晨,抗議者摩根・特羅蘭(Morgan Trowland)與馬可斯.戴克(Marcus Decker)則是爬上倫敦伊莉莎白二世女王大橋(Queen Elizabeth II Bridge)80多公尺高的鋼纜表達訴求。這是英國環保團體攔住石油(Just Stop Oil)的抗議行動,期望透過靜坐、潑灑藝術畫作等行動,要求英國政府停止新的石油和天然氣開採計畫。 兩名抗議人士14日上午,將兩罐罐頭番茄汁砸向荷蘭名畫家梵谷的作品《向日葵》。 圖/攔住石油提供此項抗議行動延燒至全球各地,23日晚間10點,德國團體下一代(Letzte Generation)也對莫內的畫作潑灑馬鈴薯泥,呼籲德國政府停止使用化石燃料。倫敦藝術大學(University of the Arts London, UAL)郭珮婕說明,「在美術館或博物館破壞藝術品的行為似乎變成了病態的潮流,但把食物潑灑在畫作上,也非常浪費。」他認為,藝術家本身與石油並無關聯,抗議行動已經本末倒置。「透過破壞來達到目的,既不會解決任何有關石油的問題,也不能拯救地球。」郭珮婕提到,若攔住石油團體能將訴求撰寫成請願法案,並條列出反對石油與天然氣的緣由,或許能達到更好的效益。 「攔住石油」(Just Stop Oil)抗議人士,爬上倫敦伊莉莎白二世女王大橋的鋼纜。 圖/攔住石油提供攔住石油團體的支持者皮亞・巴斯(Pia Baas)激動地說:「能源危機會造成缺糧和缺水,這樣我就會活不下去。」他也透露,當遊行和抗議無效,就需要直接行動。示威者山姆・格里菲斯(Sam Griffiths )則是強力譴責英國政府消極的態度:「當英國的氣溫第一次達到 40°C ,我就知道我必須為孩子的未來挺身而出。」他指出英國政府未在第一時間正視問題的弊病。 「攔住石油」(Just Stop Oil)抗議人士身穿背心,在道路上靜坐抗議。 圖/攔住石油提供抗議至今,各地的氣候行動者紛紛聲援攔住石油團體的訴求,烏干達氣候行動者寧比・莫里斯(Nyombi Morris)對此認為,與其逮捕他們,不如聽見他們的訴求並關注背後的氣候問題。截至26日,攔住石油團體的支持者已被逮捕超過 1900 次,目前有七名支持者入獄。然而在英國政府回應他們的訴求之前,組織將持續抵制新的石油與天然氣計畫。攔住石油團體透過多項示威活動,持續向英國政府施壓,期望政府正視石油議題,以真正地解決能源問題。 環保團體高舉「攔住石油」的牌子,透過遊行行動表達反石油訴求。 圖/攔住石油提供
【大學事】藻礁遊行籲關注:青年看生態與能源轉型兩難
校園
第1760期
【大學事】藻礁遊行籲關注:青年看生態與能源轉型兩難
2021-12-15
【記者黃亭茹綜合報導】「藻礁公投投同意,非褐護家園!」舞台上與台下的人們共同大聲疾呼著。11日,由台灣健康空氣行動聯盟、藻礁公投推動聯盟所共同主辦的「搶救藻礁投同意,非褐非核護家園」遊行,於民主進步黨中央黨部前的中央藝文公園集合。主辦單位為呼籲民眾於本次全國性公民投票案第20案(註一)投下「同意」票,邀集各領域的專家與學者進行短講,現場也上演了以海洋生物為主角的行動劇。註一:「您是否同意中油『第三天然氣接收站』(以下簡稱三接)遷離桃園大潭藻礁海岸及海域?(即北起觀音溪出海口,南至新屋溪出海口之海岸,及由上述海岸最低潮線往外平行延伸五公里之海域)」 青年志工們幫忙鋪設支持藻礁的大布條,在炙熱的陽光照射下,展現對於藻礁保育的決心。 圖/黃亭茹攝此次遊行吸引了許多關心公共議題的青年共同參與公投討論,對環境議題展開反思。致力於關切藻礁議題的青年組織「青年挺藻礁」表示,組織成員多心繫台灣土地,因此紛紛加入保護藻礁的倡議行動。而國立清華大學人文社會學院學士班學生王偉軒提到,自己加入藻礁志工隊後,才發現台灣其實有很多土地問題,「人類不能只為了『自利』,而認為可以任意傷害其他物種。」天然氣目前是台灣最二大的發電能源,為因應國際減煤、減碳趨勢,行政院環境保護署於10月下旬將原本的《溫室氣體減量及管理法》更名為《氣候變遷因應法》,正式將溫室氣體長期減量目標,修正為「2050年溫室氣體淨零排放」。 圖中左方為藻礁公投領銜人潘忠政,右方為彰化縣醫療界聯盟前理事長蔡志宏,手中拿著表示支持藻礁保育的導演侯孝賢照片,其因故無法參與。 圖/黃亭茹攝針對此次藻礁公投,同意方與不同意方皆對「台灣能源轉型」提出見解。台灣蠻野心足生態協會律師蔡雅瀅曾任公投第20案正方意見陳述人,他認為,​​政府若要階段性提高天然氣發電,那就應選擇適合、安全的位址,但大潭位於台灣海峽最狹窄、風速與風浪最大的位置,不適合蓋大型廠房。「青年挺藻礁」也認為遷離三接和能源轉型並不衝突。他們指出,至三接遷移到台北港之前,目前擴建中的台中第二天然氣接收站其實就足以支撐大潭電廠的供氣量,若有電力缺口,也可以在三接遷離期間在大潭興建「FSRU浮動式天然氣接收站」(註二),以支持短期電力需求,待台北港三接建設完成,便能供氣到大潭電廠。註二:浮動式天然氣接收站全稱為「浮動式儲存及再氣化裝置」(Floating Storage Regasification Unit,FSRU)。FSRU主要能用於運輸、儲存液化天然氣,其成本效益較高。近年來許多小型新興市場為滿足天然氣需求,不需花大錢造就陸上型接收站,轉而採用FSRU來接收。王偉軒則指出,燃氣的排碳量就算比燃煤少,對全球暖化仍有很大的影響。他失望地表示,政府目前只顧及短期目標,並未思考能源轉型的長遠規劃,如落實企業的節能減碳目標。而國立臺灣藝術大學電影學系學生魏孝潔認為,減煤期程是國際趨勢下所訂定的,台灣若沒有按時達標,其實不會造成太大傷害,至多為國際的譴責。「不過在藻礁上蓋三接,這對生態的傷害絕對是巨大的。」他說道。 關心環境議題的行為藝術家曾啟明,頭上頂著由麻線編織而成,象徵藻礁的物件,以示其堅定信念。 圖/黃亭茹攝而公投第20案反方意見陳述人、國立臺灣大學助理教授趙家緯則呼籲大眾重視能源轉型的迫切性。他認為,由於其他替代方案的可行性較低,加上近兩年用電成長率提高,綠能成長速度又延遲,若要達成原預期的減煤目標,三接的可行性最大。台灣公民陣線組織部主任、國立臺灣大學建築與城鄉研究所學生許冠澤也表示,自己雖然支持「非核家園」政策,但在再生能源發展成熟之前,仍須仰賴天然氣作為基載電力。「台灣能源電力短缺是很明顯的事實。」國立中央大學中國文學系學生金運程則認為,減煤、減碳是國際趨勢下的必要選擇,而建立三接能為再生能源爭取更多發展的時間。 在遊行中可看見青年志工們身著粉紅色背心,共同呼籲民眾於18日投下「同意」一票。 圖/黃亭茹攝為因應環團訴求,政府提出「三接再外推方案」(註三),聲明將不再影響藻礁發展。針對此方案與藻礁保育間的爭議,蔡雅瀅直言,大潭本應被規劃為生態保護區,若在此建造巨型人工構造物,不可能不傷害環境。他強調,藻礁須在風浪巨大、污濁的獨特水域中生長,但建港後水象將趨於穩定,當地生物可能無法繼續存活。註三:分為四大項:一、工業港再外推455公尺、離岸邊1.2公里二、不浚挖、不破壞水下礁體三、原外海填區21公頃不填、防波堤從7133公尺縮短至6026公尺以便海域更開放四、工程成本增加150億,且延後兩年半供氣青年挺藻礁認為,政府雖稱「三接再外推方案」可以保護藻礁,其實只是減少直接開挖藻礁的面積,但整個工業港仍把藻礁「圍住」了。「這必須建立在對於政府的高度信任下才可行。」魏孝潔認為,台灣電力公司在施工時就意外剷除500平方公尺藻礁,使他不禁質疑政府的承諾。 遊行民眾們各自手拿「我同意,救藻礁」、「我同意三接遷離」等標誌以示其觀點。 圖/黃亭茹攝而趙家緯指出,「三接再外推方案」是以「對生態衝擊最小化」作為規劃標準,他認為此方案已是政府在民意壓力下所做出的讓步,也是許多環保人士共同討論而得出的共識。許冠澤則感慨表示,政府更新方案,即表示他們願意回應正方訴求,「我從2016年開始接觸環境議題,其實這是對環境運動來說很難得的結果。」不過,金運程仍對政府所聲稱的「不浚挖」抱持懷疑態度,他認為這仍有可能衝擊生態。「從校園開始公開討論公共議題,從學生開始產生對話的空間。」王偉軒表示,學生的話語權雖然不大,但只要團結一心,仍有能力改變局勢。許冠澤則認為,雖然公投是二元的選擇,至少社會正努力形成共識,以公共決策的過程來說已有所進步。正反雙方皆呼籲政府,在公投前舉辦更多公聽會,才能真正落實審議民主,達成有效溝通。 台上與台下共同隨著歌舞搖擺,倡議民眾有關藻礁保育的重要與急迫性。 圖/黃亭茹攝
研究解密釩酸鉍催化效果 創廢棄甘油經濟價值
新知
第1741期
研究解密釩酸鉍催化效果 創廢棄甘油經濟價值
2020-12-23
【記者陳卓希綜合報導】生質柴油雖屬環保可再生能源,然其產製過程仍會產生大量甘油廢棄物。有鑑於此,國立中山大學化學系助理教授邱政超,與國立臺灣科技大學化學工程系副教授江佳穎團隊合作,發現光觸媒(註1)「釩酸鉍」可使甘油轉換成高經濟價值產物,並提出釩酸鉍催化反應的新觀點。此研究於5日刊登於國際期刊《應用催化B:環境》(Applied Catalysis B: Environmental)。註1:光觸媒又稱光催化劑,可利用光能催化反應物進行氧化還原反應。因作用媒介為自然光,所以具環保的優點。 光觸媒「釩酸鉍」可讓廢甘油轉換成高經濟價值產物,還可連帶產生乾淨能源氫氣,改善原本生質柴油問題。 圖/臺科大提供全球暖化日趨嚴重,為降低環境污染,各國皆積極開發可替代石化燃料的再生能源,其中氫氣與生質柴油被視為發展關鍵。團隊成員、臺科大化工系博士後研究員武長江表示,團隊將製造生質柴油時產生的大量甘油轉化為「二羥基丙酮」,其可作為化妝品、醫療用品中的多功能添加劑。他補充,轉換過程還可分解出乾淨能源氫氣,大幅提升生質柴油產業發展效益。團隊首度分析不同晶體結構的釩酸鉍作用於甘油氧化反應的差異,發現不同結構的釩酸鉍會使催化結果不同。邱政超說明,團隊在釩酸鉍晶面進行光電催化反應(註2),並透過量子力學計算,模擬不同晶面的釩酸鉍與甘油的作用情形,發現甘油傾向吸附於釩酸鉍的(010)晶面。他說:「大部分催化劑要發揮作用的一個重要前提,就是反應物需要跟催化劑有接觸。」而(010)面的釩酸鉍與甘油作用可達最佳轉化效率。註2:光電催化反應是利用光電極材料等方式加速光電化學反應的作用。 製造生質柴油的過程,會連帶產生大量甘油,因產量過多而成廢棄物,需以蒸餾設備進行回收。圖為示意圖。 圖/陳卓希攝「全球化學工業有九成的產品是由催化反應製成的。」江佳穎強調催化物的重要性。他提到,過去團隊曾與他校合作,使用「氧化銅」作為催化物,將甘油轉換成二羥基丙酮。但此次使用釩酸鉍,不僅成功轉換,過程中還能製造具替代能源潛力的氫氣。同時因釩酸鉍本身具有可吸光特性,更能減少反應過程所需的用電量,使製造成本降低。邱政超提出,甘油轉化成的二羥基丙酮,不僅對人體和環境無害,也提供生質柴油產業新的發展方向。「這個研究算是讓光觸媒的應用更有發展性。」國立臺灣大學化工系教授吳紀聖認為,目前光觸媒多用於淨化空氣和水質,可消除空氣中的異味和黴菌,也能替飲用水消毒,可見光觸媒應用廣泛。 團隊的研究能提供生質柴油業發展方向,讓原先的廢棄物成高經濟價值產物,希望找到可再生的替代能源,持續重視環境及資源永續利用的課題。圖為示意圖。 圖/陳卓希攝團隊研究不僅證實釩酸鉍具轉化甘油的功能,更發現催化活性最高的晶體結構,「最重要就是找出催化活性的不同。」邱政超談到,期待研究能成為催化劑發展的基礎,以便製造更多可再生的替代能源,緩解能源耗盡及環境污染的問題。
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