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前瞻技術脈動：環境永續（202409）

關鍵字：低碳燃料；航運業；溫室氣體；碳匯；化學誘導預固化碳化(CIPCC)；混凝土；建築業；碳足跡；衛星雷達數據；
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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5月31日
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圖、前瞻技術脈動：環境永續（202409）

風帆和衛星導航可以將航運業的排放量減少多達三分之一
到 2030 年將航運排放量減少 34% 是必要的。但至少到 2030 年代，低碳燃料管道不太可能達到必要的規模，該產業如何實現其短期目標？風力推進使船舶能夠使用更少的燃料，進而排放更少的溫室氣體。然而，研究發現，減少航運排放的真正機會在於將航行與衛星導航系統繪製的最佳路線結合。船舶的過程類似。但該軟體不是尋找最快的旅程，而是對船舶在水中的性能進行建模，以計算最大限度地減少燃料使用的路線和速度。當使用最佳路線時，航行的真正承諾就會顯現出來，將年排放量減少至 17%。風力條件理想的路線具有更大的潛力。最有希望的通常是那些遠離赤道的航線，例如跨大西洋和跨太平洋航線，那裡的強風可以讓大帆充滿。透過利用這些航線上跨洋的風型、航行和優化航線，可以將年排放量減少30%以上。
參考資料: Sails and satellite navigation could cut shipping industry's emissions by up to a third. TechXplore, 2023/11/22.

提高混凝土作為天然「碳匯」的能力
麻省理工學院混凝土永續中心(CSHub)與麻省理工學院土木與環境工程系(CEE)合作，研究多功能混凝土。他們開發的化學誘導預固化碳化(CIPCC)是水泥業界的一項重大突破。相較於傳統方法，CIPCC將固態二氧化碳以鈉氫碳酸鈉的形式加入混凝土中，有效克服了部分碳捕捉及利用技術的限制。其優勢在於可以精確控制CO2的量，並可便利地應用於現場澆灌，進一步推動CO2用於混凝土工程。CIPCC也是一種環保方案，不僅降低碳排放，更在真實應用中顯示出提高水泥的抗壓強度效果，有助於工程快速達到設計強度，縮短工期，並同時有效固碳，為業界帶來更具前景的永續發展方向。
參考資料: Boosting concrete's ability to serve as a natural 'carbon sink'. TechXplore, 2023/08/11.

竹子在建築業中是否能發揮重要作用？
巴厘島綠色學校(Green School in Bali)的竹結構被譽為歷史上最重要的竹建築結構之一，其圓弧結構由跨度為19公尺的竹拱組成，不僅突顯竹子在建築上的潛力，也引發了在歐洲市場推廣竹子為建材的討論。竹子是地球上生長最快的植物之一，有些品種的生長速度可達每天1公尺，並且每公頃竹林約可儲存401噸碳，比每公頃杉樹可儲存 237 噸碳的量更高，再者，目前竹子已具綠色證書，將有助於減少建築業的碳足跡。雖然在亞洲，竹子應用於建築的歷史十分悠長，但在歐美仍是小眾建築材料，缺乏竹子工程知識是使用的挑戰之一，需要更多的實際測試數據與證明其堅固性。目前已有建築公司和種植者（BambooLogic公司）致力於在歐洲引進竹子，並逐漸拓展其應用範圍，從地板到結構材料，為建築業注入更多環保、永續的元素。
參考資料: Can bamboo be big in construction? BBC News, 2023/11/21.

AI幫助科學家透過分析雷達數據追踪冰山
冰山數量的精準量化對於估計南極洲淡水和熱量平衡及航運危害來說至關重要，但由於現有方法缺乏泛用性，自動化監測冰山仍是一項挑戰。以Ben Evans為首的British Antarctic Survey (BAS) AI Lab研究團隊發表於《Remote Sensing of the Environment》期刊的研究成果指出，透過分析衛星雷達數據追踪南極洲周圍的南冰洋中的冰山，可更深入理解它們的生命周期和環境影響。研究團隊使用機器學習分析來自Sentinel-1衛星的合成孔徑雷達(SAR)數據，該雷達可全天候掃描冰山。研究團隊使用非監督式AI演算法，分析自2019年10月至2020年9月收集的數據，辨識位於西南極洲阿蒙森海灣思韋茨冰川崖區近30,000座面積約1平方公里或更小的冰山。透過精確偵測和追踪冰山，研究團隊希望能開發南極海域的數位孿生(digital twin)，以更深入理解海洋、冰川和大氣間的複雜物理交互作用。(1360字；圖1)
參考資料: AI helps scientists track icebergs by analyzing radar data. New Atlas, 2023/11/28.


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