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前瞻技術脈動:環境永續(202301)

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2023年5月12日
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圖、前瞻技術脈動:環境永續(202301)

氫氣和紫外線能「可持續地」分解水中的有毒PFAS化學品
全氟/多氟烷基物質(Per/Poly fluoro alkyl substances, PFAS)在大自然中無處不在,導致許多健康問題,由非常穩定的分子組成,被普遍用於不沾鍋、食品包裝、防水服裝等日常用品,甚至水中,但許多研究證明,PFAS造成許多癌症等健康問題。加州大學河濱分校(U. of California, Riverside)研究人員開發了一種新方法,使用氫和紫外線能「可持續地」有效地分解它們。在實驗中,研究人員將一種稱為「全氟辛酸」(Perfluorooctanoic acid, PFOA)的PFAS形式降解從10%提高到95%,使多達94%的分子脫氟化,過程中沒有製造危險的副產品,而且效果能持續。目前研究團隊努力擴大技術規模,在大量水中進行測試,希望最終可用於處理飲用水和工業廢水。此一技術已發表於 Hazardous Materials Letters 期刊中。
參考資料: Hydrogen and UV breaks down toxic PFAS "forever" chemicals in water. NEW ATLAS, 2022/12/29.
 
新技術能提供近無限的淡水需求
地球上能使用的淡水資源只有3%,在可預見的未來,狀況只會更加嚴重。伊利諾大學香檳分校研究人員發明一種機器,能無限地收集海洋上方的水蒸氣,並轉化為可飲用水。該收集結構寬約210公尺,高約100公尺,相當於一艘大型郵輪高度,並以運輸、冷凝、收集方式模仿大自然的水循環。研究人員計算了世界14個可能地點架設此一機器,其中一個可提供50萬人的一日所需飲用水。研究人員更表示,海洋蒸氣只會隨著時間推移而增加,進而提供更多淡水,因此研究人員相信此一概念性想法是可行的。相關研究已發表於 Scientific Reports 期刊中。
參考資料:New Technology Could Tap Into a Virtually Limitless Supply of Fresh Water. ScienceAlert, 2022/12/25.
 
加州的洪水能幫助補充枯竭的地下水嗎?淹沒果園和農田以增加含水層的計劃起步緩慢
美國加州的農民與民眾常常從地底下抽水使用,但在2014年加州通過「永續地下水源管理法」(Sustainable Groundwater Management Act of 2014)後,除限制農民過度使用地下水外,亦要求農民應在豐水期回灌水源。加州大學戴維斯分校的地下水水文學家 Helen Dahlke試圖找出更簡單的方法,利用加州廣泛的灌溉基礎設施將,將漲水的河流引到果園和田地並讓水滲入含水層深處來補充該州嚴重枯竭的地下水。根據淹沒實驗表明,刻意將河流泛出的洪水,引入農田可以在不損害地下水質量或農作物的情況下補充含水層。報導指出,近期在襲擊加州一帶的強降雨,會是提供該項研究充分的氣候條件,將有助於相關研究的進展。
參考資料:Can California’s floods help recharge depleted groundwater supplies?Plans to drown orchards and farm fields to boost aquifers get off to a slow start. Science, 2023/01/23.
 
NSF與CSIRO合作提出獎勵負責任並符合道德的人工智慧方案
隨著人工智慧技術的突破,衍生出的責任和道德問題也更加受到關注。美國國家科學基金會NSF與澳大利亞國家科學機構 CSIRO 合作,向美國和澳大利亞提供總計 180 萬美元和 230 萬美元的補助款,加速提出負責任並符合道德的人工智慧解方的開創性研究,以面對傳染病、旱災、環境永續等社會挑戰。本次獎補助的科研主題有二:
1. 抗旱、淨零:運用AI運算來開發資源的公平分配,例如水、汽油、疫苗和其他醫療用品的最佳配置。
2. 傳染病防治:降低AI模型和疾病傳播預測中的偏差,以預防和應對傳染病流行。(1082個字;圖1)
參考資料:New NSF-Australia awards will tackle responsible and ethical artificial intelligence. NSF, 2023/02/19.


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