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焦點新聞
2018年全球環境與永續的重要技術發展
.2018/06/01
摘要 利用永續與智慧科技解決方案能改善天然資源與環境被過度使用的情況,這些解決方案有助於改善空氣品質、固體廢棄物管理、改善水資源運用與汙水處理。Frost & Sullivan論述2018年全球環境與永續的重要技術發展。
一、 移動式海水淡化:
移動式海水淡化將對於許多產業的替代性水資源處理系統產生正面影響,結合成熟的水資源淨化方式與先進奈米技術,能將日照轉換成熱能,並提高海水淡化過程的效率與產出,膜蒸餾(Membrane Distillation, MD)、直接滲透技術(Forward Osmosis, FO)與多效蒸餾(Multi-Effect Distillation, MED)的發展將能提高移動式海水淡化的市占率。

二、 碳捕集、封存與利用(Carbon Capture Storage and Utilization, CCUS)
目前運作中的碳捕集、封存與利用的廠站已達17座,已捕獲與隔離的二氧化碳量達4000萬公噸,預計未來2年內將陸續有新的廠站開始運轉。此外,對於利用捕集二氧化碳並轉換成有價值產品(如營建材料與聚合物)的接受度將會提高。

三、 智慧水網(Smart Water Grid)
智慧水網提供雙向溝通方式來遠端監控水資源的基礎設施,智慧水表有助於廣泛監測如水壓與流速等參數。多向溝通技術的導入可讓不同供應商在各階段的智慧水表價值鏈中,提供先進量測基礎設施間的互動能力。

四、 農業2.0
農業2.0有助於永續農業的運作,透過決策支援系統以最適化資源,包含農業所需的水、土壤、燃料與能源使用。小型農戶可受益於如農業即服務(Farming-As-A-Service, FaaS),因為這類服務能提供以租賃型的機械與其他農業服務,可為農戶減少灌溉設備與儲存解決方案的投資,以及相關資本支出。

五、 掩埋沼氣(Landfill Gas)回收
掩埋沼氣通常是大量烴類與其他氣體的混合物,可被應用於汽車,工業與家庭。利用掩埋廠沼氣來提供燃料電池所需的原料,透過將處理過的沼氣以具規模經濟的方式產生氫氣,並將氫氣用於如磷酸燃料電池 (phosphoric acid fuel cell, PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(carbonate fuel cell, MCFC)、固態氧化物燃料電池(solid oxide fuel cell, SOFC)的燃料電池,讓超低排放發電成為可能。亞太地區為成長最快速的地區,主因原因為廢棄物與環境污染成長快速。

六、 零液體排放(zero liquid discharge, ZLD)
透過廠站的水資源再利用、強化水資源的回收與轉換工業廢棄物至非液體廢棄物的零液體排放方式,能減少對環境的負面衝擊並達成永續發展的目的,相關技術包含電透析(Electrodialysis, ED)、直接滲透技術(Forward Osmosis, FO)與膜蒸餾(Membrane Distillation, MD)都將成為僅能處理有限鹽度(salinity)逆滲透(reverse osmosis)的替代技術。

七、 回收汙水營養物質
汙水營養物質回收能夠有效回收汙水中的微量/巨量營養物質(macro/micro nutrients)並有效處理廢水,以符合監管單位訂定的排放標準。水磷鎂銨石(struvite)對於改良土壤相當有效,促使利用厭氧過程回收汙水中有價值元素(如水磷鎂銨石結晶)的採用率增加。

八、 大氣造水(Atmospheric Water Generation, AWG)
利用太陽能進行大氣造水的情況將會持續增加,因生產高品質淡水所需的電力較傳統大氣造水更少。與灌溉系統結合的大氣造水提供灌溉農地所需的淡水,並可以減少運輸與儲水的需求。且將大氣造水與垂直農業(Vertical farming)系統連結,能建立永續水循環系統以生產高品質作物。

九、 氣霧式栽培(Aeroponics)
氣霧式栽培耕作為一封閉系統,在可控制的環境下,能較傳統耕作方式以更高的產出率生產高品質作物。人口快速成長與都市化的迅速擴展是都市農耕採用此這類氣霧式栽培的主要原因,且自動化能大幅降低勞動力與因人為導致的感染風險。

十、 電池回收技術
電池回收是一種透過降低電池對環境影響的廢棄物管理方式,然而因電子儀器需求持續增加,如手機與筆電,促使先進電池技術與回收電池利用的發展,目前主要製造商已著手建立新的電池回收廠,來改善競爭力與降低成本,以及對環境的汙染。
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資料來源 Frost & Sullivan