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前瞻技術脈動：環境永續（202402）

關鍵字：活性藍藻；3D列印；水質凈化；環境保護；森林保護；碳排放；碳儲存和封存；化學直接海洋捕獲(eDOC)；負排放技術(NETs)；海洋吸收碳；工程生命材料；
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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年1月18日
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圖、前瞻技術脈動：環境永續（202402）

使用活性藍綠細菌作為中和水中污染物的材料
這項研究介紹一種使用活性藍藻的3D列印材料來進行中和水中的污染物，並在完成任務後自我分解。該藍藻經基因工程改造，能夠產生一種稱為laccase的酶，可以分解水中的污染物，如BPA、抗生素、藥物和染料。實驗中，這種新材料成功中和了靛藍染料，而這染料是製作丹寧牛仔褲時常用的有毒染料。考慮到大眾不希望基因工程藍藻在完成任務後繼續存在於環境中，藍藻被改造成能夠在接觸到一種名為茶鹼的自然化學物質時摧毀自己的單細胞體。由於茶鹼不是水生環境中的自然物質，科學家正在研究如何使藍藻的自毀可以由環境中已經存在的刺激物觸發。該技術具有潛在的水質淨化和環境保護應用價值，如能順利使藍藻的自毀可由環境中已經存在的刺激物觸發，將可以避免引入新的化學物質到自然水域，同時有助於水質凈化和環境保護。
參考資料: Material uses live cyanobacteria to neutralize waterborne pollutants. New Atlas, 2023/09/06.

森林保護對於降低全球碳排放的量化證據
科學家使用美國太空總署全球生態系統動力學調查產生準確的森林高度、結構和表面高程數據，針對保護區和非保護區的避免向大氣排放方面的功效進行比較，發現保護區比未保護區提供更多的生態系統服務（包括碳儲存和封存）。與生態相似的未受保護森林相比，全球受保護森林的地上生物量多儲存了96.5億噸碳地區，以量化方式證明保護區對於持續緩解氣候變遷的重要性。研究人員觀察到的最大、對氣候最正面的影響來自巴西亞馬遜受保護的潮濕闊葉林生物群落，佔對全球貢獻 36%。
參考資料: Study finds forest protection successfully leads to reduced emissions at global scale. NSF, 2023/07/06.

研究人員正在制定海洋碳捕獲的永續發展路線
夏威夷大學卡倫工程學院環境工程的研究人員正在開發一種名為電化學直接海洋捕獲(eDOC)的新興負排放技術(NETs)，該負排放技術可以幫助海洋清除有害的二氧化碳。《能源與環境科學》雜誌上發表的一篇論文詳細介紹了這一概念。拉希米說：「電化學直接海洋捕獲增強了海洋吸收碳的能力，避免了當前許多策略中典型且昂貴的吸附過程。」目前從海洋中去除二氧化碳的努力主要涉及電解等複雜過程，試圖將溶解的無機碳轉化為氣體或將其轉化為碳酸鎂或碳酸鈣。然而，由於使用稀有且昂貴的材料（例如鉑和容易堵塞的特殊膜），這些技術是能源密集型且成本高昂的，因而降低了其性能。研究團隊使用電力而不是基於熱的方法，我們目前的發展軌跡強調使用無膜系統來提高效率。主要優勢之一是其多功能性和可擴展性。該系統可以輕鬆整合到現有的岸上基礎設施中，例如海水淡化廠，以及海上鑽井平台等。(992字；圖1)
參考資料: Researchers are charting a sustainable course in oceanic carbon capture. TechXplore, 2023/09/11.


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