【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。

【記者鍾晨沅綜合報導】科技技術進展與環保意識高漲，已讓電動車成為近年來汽車業的發展趨勢，而電動車的心臟「電池」也一直是科學家以及廠商想精進的重點。淡江大學物理學系副教授莊程豪帶領團隊，研究黑磷混和物鋰電池，研究成果提升鋰電池的高充放電速度和容量，論文近日於美國頂尖期刊《Science》發表。黑磷是磷的同素異形體中，密度最大、熱力學最穩定，以及性質最不活潑的一種，具有像石墨的片狀結構和導電性。為了找到能夠取代目前以石墨為主的電池負極材料，團隊經三年時間嘗試，發現黑磷與石墨合成的負極材料，最符合高容量與高充電效率的需求。並且，團隊以聚苯胺（註1）將此負極混合物包覆，以穩定其與鋰離子的化合作用，提升電池效用。註1：團隊使用膠狀聚苯胺當作包覆外衣，避免負極與外界電解液形成阻礙層。 團隊經三年時間嘗試與計算，發現黑磷與石墨合成的負極材料，最符合高容量與高充電效率的需求。　圖／莊程豪提供莊程豪表示，鋰電池充放電過程是讓鋰離子與電極材料進行化學反應，因此電極材料對鋰離Fj4xcu子的傳導能力決定了充電速度。另一方面，在單位質量或體積中，電極可容納多少鋰離子則決定充電容量，而黑磷具特殊層狀結構，有很強的離子傳導能力和高理論容量（註2），可滿足快充電池需求。註2：一般石墨理論電容量為372mAh/g，而黑磷混和物為2596mAh/g，後者約為前者七倍。 黑磷特殊的層狀結構，可增加鋰離子於電池中的儲存量，與石墨合成可提升蓄電量與充放電效率。 圖／莊程豪提供比較現有技術，黑磷混合物製造簡單且穩定性高，可望大幅提升產量。而現今電池技術競爭激烈，瑞典跨國公司奇異布朗．博韋里（Asea Brown Boveri,  ABB）推出充電八分鐘續航力達200公里技術；以色列新創公司儲點（StoreDot）則研發五分鐘即可續航480公里的快充電池。莊程豪表示，以數據來看，團隊研發的電池可於兩分鐘內完成超快速充電，讓電池具備560公里的移動距離。而他們的成功關鍵在於混和黑磷與石墨層狀物，不僅能取代單一負極石墨片，還兼顧高容量和快速充電的優點。團隊亦揭開黑磷電池高效能的謎底，畢業於交通大學加速器光源科技應用學位學程博士班的盧英睿解釋，他們借助國家同步輻射中心技術，利用同步輻射產生的X光，觀測電池在充放電過程中，磷元素的電子結構變化。經過不斷實驗，成功觀測到黑磷氧化還原的動態變化，盧英睿說：「了解這些基礎科學的相關問題，是我們得以設計成功的關鍵。」 團隊利用同步輻射產生的X光，成功觀測到黑磷氧化還原的動態變化，揭開黑磷電池高效能的謎底。　圖／莊程豪提供電動車Tesla Model 3車主楊泰民表示，他較在乎快速充電長久下來對電池的影響，「目前充電速度已可接受，且保固也完整。」對於新技術，他強調「安全會是第一考量。」而在新技術基礎上，莊程豪補充，團隊期許找到最合適的正極材料和電解液，並設計出電池內部的最佳配置，同時關注電池散熱管理和安全性疑慮。

【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。

【記者張珮慈綜合報導】以真空方式包裝可隔絕空氣中細菌，防止食物變質、延長保存時間，但現有封口機較笨重，尚需連接電源方能使用。於是龍華科技大學化工與材料工程系學生張博勛、余柏均、邱柏維與周于濠發明「手持式真空封口機」，不受限封口角度與封口物大小且不用插電、能隨身攜帶。 平常保存袋裝食物的方式大都使用夾鏈袋或橡皮筋，但保存時間不長，且不易隔絕空氣中的細菌防止變質。　圖／張珮慈攝手持式真空封口機將真空與封口裝置設於機器上下兩端，操作簡易，如使用釘書機般壓著封口機，利用加熱絲，即一發熱元件，將袋子融為一體封口。而袋口最外側留約2.5公分的孔洞用於抽走空氣，裝置內以真空幫浦連接一條塑膠軟管，將袋口預留之孔洞平移至軟管口，抽至真空後再移回加熱絲下完成最後封口。 張博勛解釋，去年便已初步發明出此裝置，當時是以一根塑膠管插入未完全封口的袋中抽走空氣，再將管子抽出接著密封，但使用時只要包裝袋未完全貼合塑膠管，便會造成漏氣。為解決此問題，團隊經過多次改良後，才於今年研發出目前的真空封口機，並獲頒「2019甬台大學生創新創業交流賽」一等獎。 龍華科技大學化工與材料工程系學生張博勛、余柏均、邱柏維與周于濠發明「手持式真空封口機」，獲2019甬台大學生創新創業交流賽一等獎。　圖／張博勛提供現有的大型真空封口機使用時，須將包裝袋平整放置於加熱座上，確保封口線不起皺，因此應用上會受限於機器的大小與包裝袋開口的形狀，且操作時必須接上電源來驅動裝置，在沒有插座處即無法使用。而此裝置相較之下非常輕巧，其外觀設計如同釘書機般，長約3至4公分，「電源供應則以USB或無線充電至內部鋰電池，因此不需插電便可使用。」張博勛解釋說。 在外觀上，將真空封口機設計如同釘書機般，尺寸約為3到4公分，極易攜帶。　圖／張博勛提供張博勛說：「因團隊中成員有使用現行真空封口機的經驗，因此想試著發明更便於使用的裝置。」團隊由構想至做出成品，共耗費近一年的時間，其中歷經七次大小改良，除改善以軟管進行真空操作會漏氣的弊端，在封口處的加熱絲亦由一條增為兩條，可避免失誤且密封更加牢固。 由於團隊學生並非電機專業，指導教授宋大崙說：「研發過程困難的是，有些原理學生並不了解，必須從基礎開始學習。」例如如何使用焊槍來焊接電路、加熱絲的運用等，為了克服先備知識不足，他們於研發過程中不斷向電機工程系老師請益，在實際製作此裝置上下了極大功夫。 而團隊預計先了解此研發裝置在台灣市場的討論與接受度，並加以改良不足之處，期待未來能出口販售。民眾蔣嘉恩表示，現行真空封口機較笨重，此手持式裝置優勢在於好攜帶，但使用上還須取決電池續航力。「我平時不常使用，因此可能也沒有購買意願，但這項發明可應用在行李收納，對時常出國的人來說或許十分方便。」蔣嘉恩解釋說。

【記者阮珮慈綜合報導】溫室氣體導致全球暖化情況日益嚴重，其中，二氧化碳佔比26％，各界不停呼籲有關工業減少廢氣排放，卻遲遲沒有顯著成效。有鑑於此，國立雲林科技大學學生曾博仁、國立中央大學學生曾博彥以及中國醫藥大學學生劉恩慈，在雲科大環境與安全衛生工程系教授郭昭吟的指導下，研發出「捕集空氣中二氧化碳發電的電池」，直接將空氣中的二氧化碳轉換為電能，獲得2019台灣潔能科技創意實作競賽大專儲能應用組金牌。 曾博仁、曾博彥、劉恩慈發明「捕集空氣中二氧化碳發電的電池」，獲得2019台灣潔能科技創意實作競賽獲得金牌獎。　圖／曾博仁提供 與傳統的二氧化碳燃料電池作比較，曾博仁解釋，以往的二氧化碳燃料電池，因為無法取得高濃度二氧化碳氣體，需要額外蒐集二氧化碳氣體使用，過程較繁瑣且蒐集之氣體濃度低，導致該類電池無法廣泛運用。他強調，「往往沒有人考慮到直接把空氣中的溫室氣體拿來產電。」本次研發跳脫過往思維，直接蒐集空氣中的二氧化碳轉換為電能，成本設備低，產能效率高且穩定。  圖為捕集空氣中二氧化碳發電的電池全貌，(1) 太陽能板、(2) 溫度計、(3) 玻璃真空集熱管、(4) 鋁/CO2燃料電池、(5) 吸氣幫浦開關、(6) 加熱脫附CO2輸送管。圖／曾博仁提供 「主要是希望能完成一個不僅能節能減碳，甚至能以二氧化碳發電的電池。」曾博仁表示，本次參賽作品從今年四月開始發想，耗時半年於本次競賽中首次亮相。「捕集空氣中二氧化碳發電的電池」先運用幫浦將空氣灌入設有活性炭的管柱中，讓活性炭吸附（註一）其中的二氧化碳，再利用太陽能真空集熱管加熱進行熱脫附（註二），此時脫附的二氧化碳氣體濃度高，可直接作為二氧化碳燃料電池的發電源。 註1：活性炭吸附，該發明運用活性炭進行物理吸附，吸附過程中物質不會改變二氧化碳原來的性質，因此吸附力小，被吸附的物質很容易再脫離，以此發明為例，只要升高溫度，就可以使被吸附的氣體逐出活性炭表面。註2：熱脫附，該發明運用太陽能加熱，使被吸附的氣體離開活性碳表面，脫離的過程叫做脫附。  「活性炭吸附二氧化碳、太陽能熱脫附以及二氧化碳燃料電池的原理早就出現，但鮮少被利用」曾博仁補充，這次發明的特色之一，就是在低成本的情況下，將三項科學原理結合，創造出可以直接捕集空氣中二氧化碳的綠能電池。長期鑽研各種能源知識的東尼能源小教室認為，此發明能夠同時做到減碳和發電，設備成本也在經濟合理範圍內，十分難能可貴。 東尼能源小教室更指出，「綠能，毫無疑問是通往未來的唯一道路。」如何同時達到乾淨、效率、經濟和穩定等特點，是綠能發展的首重課題。郭昭吟期望，「二氧化碳電池在未來的應用上，主要是希望能利用於像是煙囪、排氣管等二氧化碳濃度較高的排放處」他認為如此可以同時產電並消耗空氣中二氧化碳。  玻璃真空集熱管前端設有溫度計，只要在戶外曝曬20到30分鐘，溫度就能超過攝氏100度。一小時之後，電池就可以充飽電。　圖／曾博仁提供 該電池目前透過外接傳輸線，可提供充飽手機兩次的電量，電量耗費完後用幫浦將空氣灌入電池中，再予以太陽曝曬一小時即可充飽。團隊未來也將朝結合鋰電池、輕型電器電池和電動汽機車電池研究，期望可以將該電池廣泛運用在日常生活中。 

【記者林傑立綜合報導】隨著環保意識抬頭，電動車開始大量研發生產，鋰電池的需求也逐日提升。但現行主要採集鋰礦的方式，需要用到大量水資源進行蒸餾，過程中也會產生化學物質汙染水源。國立成功大學環境工程學系教授王鴻博及博士生陳柏安，利用低電壓篩選採集海水中的鋰離子，進而製造鋰礦。過程中無需使用任何化學藥劑，較傳統採鋰礦方式環保。 從電腦手機，到目前活躍發展的電動車，皆以鋰電池為能源，也因此人類對鋰的需求也日漸增加。　圖／林傑立攝鋰被廣泛運用在生活中的電子產品。國立台灣科技大學應用科技研究所副教授王復民表示，鋰的需求量每年以7%到10%成長率上升，預估到2030年，鋰廢棄量會達1100萬噸，「以這個數字推算，正在使用中的鋰可能是廢棄量的十倍。」但取得鋰礦的方式，是利用強酸溶液自蒸餾的鹽水中，溶解出穩定的鋰化合物使用，當中的強酸溶液正是汙染水資源的元兇。團隊利用鋰離子為最小離子的特性，施加低量的電壓於離子篩中，加速離子篩選別海水中的鋰離子，再施加反方向的電壓釋放鋰離子，形成濃稠的鋰離子溶液，最後加入二氧化碳，使鋰離子變成碳酸鋰，陳柏安表示，該技術最困難的，是要將小型實驗室規模轉換成大型設備，因為設計過程中必須考量動力學、熱力學、流體力學等多種面向。 實驗目前發展到大型機具階段，在中油公司的協助下，將實驗室等級的小型模型轉換成大型機具。　圖／王鴻博提供王鴻博說明，從海水中採集鋰礦，過程中不需要添加任何化學藥劑，而二氧化碳本就存在於自然界中，相比使用強酸溶液獲取鋰礦的方式環保許多。且透過離子篩的採集技術，也可應用在廢棄電鍍液體上，達成鋰及貴重金屬的回收。王復民表示，相似的技術在韓國也曾有人發展過，但因產製效率低而較無市場價值。王鴻博回應，產製效率低是因為海水中的鋰離子含量很少，故團隊設計利用離子篩本身具有的光催化活性，將原料水分解出氫氣，提供機器能源使用，以全自動化彌補效率問題，加上施加於裝置的電壓僅1.2伏特，能大幅降低海水採礦的成本。王鴻博說：「考量到環境破壞及人力成本，這項裝置的成本遠低於陸上採礦。」

【記者范莛威綜合報導】氫能源為現今社會發展綠能的重要方向，除了化石能源製造氫之外，另一種方法則為電解海水取得氫，可因此法成本較高尚未普及。國立清華大學材料所博士生沛維翠和蘇東盛，在清大材料所教授嚴大任的指導下，完成了「電漿子奈米天線搭配雙層二硫化鉬實現高效率析氫反應」論文，可讓電解海水的析氫效率提升30倍以上，進而降低製氫成本。目前現況大多以化石能源製氫，但因天然氣的成本經常浮動，和開採化石能源消耗地球資源，利用此方法製氫並非最佳，而電解水製造氫，則碰到催化劑二硫化鉬的效率低落、花費高等問題。此研究便是將奈米天線加入進二硫化鉬中，讓整套系統的效率提升。 奈米天線與二硫化鉬結合的示意圖，將奈米天線放置在二硫化鉬薄膜之下。　圖／范莛威製作利用光反應分解水取得氫的過程中，因為二硫化鉬的半導體特性、導電性及化學穩定性佳，故以其為催化劑，而在催化劑中加入電漿子奈米天線，可使二硫化鉬的光催化效應提升，便能捕捉更多的光，蘇東盛說：「就像大力水手吃了菠菜，加入奈米天線的二硫化鉬，析氫的效率就會大大提升。」此研究成果被選為國際能源期刊《前瞻能源材料》（Advanced Energy Materials）十月版的封面故事。 二氧化鉬結合奈米天線產生析氫反應示意圖，該示意圖同時被選上Advanced Energy Materials 期刊封面。　圖／蘇東盛提供在研究中最花時間的，便是構思整個概念，嚴大任說：「主要是和學生討論奈米天線的設計，以及如何最佳化它的效率，大致解釋清楚後，學生就會繼續做下去。」嚴大任也提到，研究後的成果要商業化，必須克服降低成本與奈米天線大面積生產的問題。「目前奈米天線是以電子束微影製作，成本高且時間長，未來將尋找替代製成來大面積製造。」蘇東盛補充。除了製造氫之外，如何運送且保存氫也是一大困難。在氣體中，氫氣屬於易燃氣體，高壓儲存也容易導致爆炸。且氫為無味氣體，若是洩漏在空氣中，也會難以察覺。氫能的應用範圍相當廣泛，例如：燃料電池汽車、燃料電池發電等等，且氫氣屬於環境友善能源，採用氫氣發電不會排放大量二氧化碳。立法院於2015年通過「溫室氣體減量及管理法」，將對排放溫室氣體的企業收費。蘇東盛說：「而若未來達成大量產氫的目標，相信對於未來能源的選項提供另一種選擇。」

【記者林傑立綜合報導】環保意識抬頭，許多車主會選購車窗用隔熱紙降低車內溫度，減少車內冷氣使用。而來自義守大學電子系的周佳蓁、周浩倫、楊椀淳及鄭仲廷設計出「可自行發電的汽車隔熱紙」，將染料敏化太陽能電池（Dye-sensitized Solar Cell, DSSC）設計成車用隔熱紙，讓隔熱紙除了隔熱，更可以為汽車電瓶充電，以備不時之需。由於DSSC具可撓性，因此製作團隊將其與汽車隔熱紙結合。此款汽車隔熱紙的本體即是DSSC，DSSC會吸收太陽光發電，再透過外部電路為汽車電瓶補充電能。而DSSC的多色色彩性，也使隔熱紙依照車窗部位的能見度需求，製成深淺不同的樣式。此發電隔熱紙獲得車用電子創新發明競賽創新理念組優勝。團隊成員、義大電子系學生周佳蓁表示，在比賽中只是提出概念，團隊目前還在研發電池的階段。但另一名成員、義大電子系學生鄭仲廷也說：「這部分是可行的，只要將外接電路設計好。」 義守大學電子系團隊以「可自行發電的汽車隔熱紙」獲得創新理念組優勝。　圖／林彥勝提供有別於傳統DSSC技術，該設計使用「摻鎵氧化鋅」取代銦錫氧化物，做為電池中電極的材料之一。鄭仲廷說：「銦是有毒的金屬，而且屬於貴金屬，所以成本比較高。」除此之外，電池中的主要發電原料為染料，團隊選擇從蔬果中萃取色素製成染料，以降低對環境的負擔。傳統矽晶式太陽能電池，由於原料中含有矽，但地球中並沒有純矽金屬，所以必須耗費大量能源將氧化矽純化。鄭仲廷說：「傳統太陽能板即使可以使用二十年，但它開始發電的前兩三年，也只是在彌補製作時耗費的能源。」而DSSC原料容易取得，製作成本低又可透過印刷技術大量製造，國立成功大學化學工程學系教授李玉郎說：「DSSC中所使用的材料對環境都不會有太大影響，即使要合成新染料，對環境的影響也不會有太大問題。」然而，DSSC還待克服發電效率低、電池壽命短等問題，對此李玉郎表示，DSSC目前未能商品化的原因在於光電轉換效率低，及電池電解液容易揮發、滲漏造成電池穩定性不足。其中穩定性的部分，目前學術界已開發出膠態電解質來改善，此舉可提升電池約1%的轉換效率，學術界也積極研發新的電池材料，盼能解決轉換效率不佳的問題。DSSC因為其可撓性及多彩性，可被運用在穿戴科技上，而由於其在室內發電效率較高，也可被運用在遙控器等能量需求較少的電子設備中。至於是否能取代傳統矽晶太陽能，指導老師、義大電子系教授林彥勝表示，由於環保意識抬頭，有機的染敏電池在未來有機會取代傳統電池，仍需要想辦法提高其轉換效率。

【記者倪旻勤綜合報導】小小一顆鈕扣型電池就能使600公噸的水遭受汙染，面對電池的不環保，國立雲林科技大學環境與安全衛生工程系的曾博仁和國立虎尾科技大學資訊管理系的沈立晴，設計了一款「地瓜葉空氣電池」，以葉綠素作為電解液，讓電池達到無毒、可循環利用的效果。 地瓜葉空氣電池成品圖，外殼是以可以被細菌分解的聚乳酸塑膠製成。　圖／曾博仁提供曾博仁說：「現代化的生活讓人們使用電池的次數愈來愈多，可是我們使用完的舊電池卻不斷在汙染環境。」流入環境中的有毒物質多來自電池的電解液，因此曾博仁和沈立晴朝著「無毒電解液」的方向做研究，最終成功以葉綠素製成純天然的電解液，並在9月27日獲得「2018 TPCF綠點子創客」徵選活動的冠軍。葉綠素普遍存在植物和藻類中，除了能進行光合作用，也會進行氧化還原反應。但葉綠素的來源非常多元，曾博仁表示，在他們嘗試萃取多種植物的葉綠素後，發現易種植且葉綠素含量高的地瓜葉，最適合拿來做電解液的原料。 地瓜葉中含有豐富的葉綠素，經過萃取與轉化可以做為空氣電池中的電解液。　圖／倪旻勤攝然而，過去有不少研究嘗試以葉綠素作為電解液，但這些電池通常會遇到電量過低的瓶頸。曾博仁解釋，問題出在葉綠素是脂溶性的化合物，如果要拿來做成電解質，就必須想辦法將其改變為水溶性物質，而後曾博仁與沈立晴成功利用皂化反應改變葉綠素的狀態。「其實我們的電量會優於市面上的乾電池。」曾博仁說明，根據過往的實驗結果顯示，一顆地瓜葉空氣電池就可以讓馬達轉動10小時，串聯四顆可以讓手機從0％充飽到100％兩次，串聯八顆則可以讓300顆LED燈連續亮10小時，因此不會有電池能量不足使用的問題。 曾博仁與沈立晴共同設計的「地瓜葉空氣電池」，無毒且可回收再利用，較一般電池環保。　圖／曾博仁提供此外，曾博仁也提及，不同於一般電池，地瓜葉空氣電池在不使用時並不會進行化學反應，當有需要使用電池時再加入少許的水，葉綠素被浸濕後，才會開始放電，讓葉綠素空氣電池很適合當作緊急儲備電源。在地瓜葉空氣電池中，除了電解液是從自然中的葉綠素提取，其他設計也皆盡量選用對環境友善的材料。「我們整顆電池如果使用完之後，不會有汙染物留下來。」曾博仁說明他的設計，電池負極選用金屬鎂，氧化後可以經過還原再使用；電池外殼採用聚乳酸塑膠、隔離膜使用棉質化妝棉，都是會自然分解的。 地瓜葉空氣電池的結構示意圖，每一層都是經過思考才使用的環保材質。　圖／曾博仁提供不過這個發明目前還存有外型設計上的問題。曾博仁提到，因為地瓜葉空氣電池的形狀和一般電池不同，在使用時可能會需要改變物品連接電池的孔位，此舉反而會造成更多的汙染物。對此，國立政治大學廣播電視學系的曾馨柔也說：「聽起來很環保，可是其他的電器產品有沒有那個規格可以一起套用上去，又是一回事了。」 

【記者周欣儒綜合報導】根據內政部消防署統計，民國103年1月起至104年11月，共發生58件一氧化碳中毒事件，造成15人死亡、123人受傷。由國立台灣大學、國立清華大學、國立台灣科技大學的六個實驗室分工、費時兩年完成的「新世代光驅動電池及其應用感測模組與無線感測網路」期望透過數據與提醒裝置，減少家庭災害發生。 裝置一開始包裝成遊戲機的樣子（左上），然，經過研究室共同決定後包裝成相框（右下）。圖／莊櫟提供該裝置可感測溫度、濕度、二氧化碳濃度、一氧化碳濃度，並將感測數據上傳至網路供使用者觀察，讓使用者透過網站提醒，一手掌握居家安全。例如，使用者外出時，透過裝置觀察到家中溫度快速升高，便得知是火災，即可立刻通報處理，降低火災損失。又或者家人洗澡時透過手機提醒，發現一氧化碳或二氧化碳濃度過高，使用者可立刻採取防範措施，防止憾事發生。研究團隊將裝置包裝成相框，兼具檢測居家安全工具及裝飾品功能。它由晶片、感測器等組成，將內建多項感測器測得的溫度、濕度、氣體濃度等資料傳到晶片上，量化之後再上傳雲端，供使用者時時檢視，如果超過安全標準就會送出提醒。為了使用較環保的太陽能電池，研究團隊特別開發低耗材省電電路，以因應太陽能能量僅6%至40%的能量轉換率。台大電子工程學研究所學生莊櫟表示，裝置用電量都是固定的，所以不須擔心電力問題。國立政治大學法律學系學生于佳均在外租屋，一直特別注意居家安全，若價格合理並具有實質效用，會考慮購買。對此，莊櫟表示，未來將把成本控制在新台幣1000元左右，並預計開發手機應用程式（mobile application, Apps）配合裝置，讓使用更方便。而中華民國中央警察大學消防學系學生呂丞堯表示，有探測器功能的產品已存在許久，也有許多廠商量產，但主要針對供公眾場所使用，住宅用途設備甚少。因此，若這項研究確實能達到消防工程的測試，並廣而推行，能讓民眾對居家安全更放心。