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前瞻技術脈動：環境永續（202414）

關鍵字：水淨化；壓電；PS 壓電激活；合成生物學；THETA循環；生物燃料；空氣污染危機；氣候變遷；減緩碳排；燃料電池；
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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7月26日
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圖、前瞻技術脈動：環境永續（202414）
 
解鎖可持續水處理：壓電啟動過硫酸鹽的潛力
尋找使用特殊製程淨化水的新方法，壓電/PS-AOP 這項新技術的用途不僅僅是清潔水；它還可以將水中的有害物質轉化為有用的物質。中國暨南大學的科學家討論了一種新的、環保的清潔水方式。他們發現了一種稱為「PS 壓電激活」的方法。該技術使用特殊材料，在擠壓或按壓時產生壓電，從而淨化水。有趣的是，這種擠壓可能來自風、海浪或河流等自然因素。因此，它不需要額外的能源，使其成為一種非常綠色、高效的水安全方式。這項新技術的用途不僅僅是清潔水，它還可以將水中的有害物質轉化為有用的物質。這使得它成為環境修復中非常有前途的清潔水的方法。隨著研究的繼續，這種方法可能成為處理水和控制污染、使用再生能源和保護環境的主要方法。
參考資料：Unlocking sustainable water treatment: The potential of piezoelectric-activated persulfate, TechXplore. 2024/01/03.

合成生物學的突破讓我們能比自然更有效地從空氣中捕獲二氧化碳
合成生物學提供了建立優於自然演化出的二氧化碳捕獲和轉化的解決方案的機會。研發出一條合成途徑，被稱為THETA循環，能有效從空氣中捕捉二氧化碳，並超越自然方法的效率。Max Planck Institute研究團隊發表於《Nature Catalysis》期刊的研究成果指出，該團隊研發出一條合成途徑，被稱為THETA循環，能有效從空氣中捕捉二氧化碳，並超越自然方法的效率。該循環以從細菌中分離出的兩種極快的二氧化碳固定酶為基礎，產生乙醯輔酶A(acetyl-CoA)，為各種生物燃料、材料和制藥的重要建構基礎。研究團隊在試管中確認了該循環的功效，證實其可捕捉兩個二氧化碳分子，並將它們轉化為一個乙醯輔酶A分子。經過多輪實驗優化過程，提高其產量至100倍，研究團隊成功將該循環納入活體大腸桿菌細胞中。儘管目前這個包含17個步驟的過程對單一細胞來說過於復雜，但模組化的方法有望指引微生物直接從二氧化碳中生產有價值的化合物。研究成果可為生產生物燃料和其他有價值的產品提供一種永續方法。
參考資料：Synthetic biology breakthrough fixes CO2 from the air better than nature, New Atlas. 2024/01/03.

國際行動迫在眉睫：非洲正經歷一場危險的空氣污染危機
在過去50年中，非洲國家的空氣品質不斷惡化，許多非洲城市成為全球污染最嚴重的地方之一。提出五點解決方案，包括空氣品質監測、清潔能源投資、改進廢棄物管理、採用環保科技和改善基礎設施。由University of Birmingham、University of Cambridge、Imperial College London、South Eastern Kenya University和 African Centre for Clean Air研究團隊發表於《Nature Geoscience》期刊的研究成果指出，非洲正面臨嚴重的空氣污染危機，敦促全球和區域利害關係人採取緊急合作行動。在過去50年中，非洲國家的空氣品質不斷惡化，許多非洲城市成為全球污染最嚴重的地方之一。雖然這些城市的懸浮微粒濃度超過了世界衛生組織的建議，但目前全球空氣污染資金中，只有很小一部分用於非洲。研究團隊提出五點解決方案，包括空氣品質監測、清潔能源投資、改進廢棄物管理、採用環保科技和改善基礎設施，以減少空氣污染並解決其對脆弱人口不成比例的影響。
參考資料：International Action Is Needed – Africa Is Suffering a Dangerous Air Pollution Crisis, SciTechDaily. 2024/01/10.

一種新裝置可將發電產生的二氧化碳轉化為燃料
全球氣候變遷問題日益嚴峻，亟需找到減緩碳排的方式，透過化學方式將二氧化碳等使大氣暖化的氣體轉化為燃料。麻省理工學院 (MIT) 的研究人員發表以化學方式將二氧化碳等使大氣暖化的氣體轉化為燃料的方法，一部分是將空氣中的二氧化碳轉化為一種稱為甲酸鹽的分子來製造燃料，另一部分是使用甲酸鹽為燃料電池提供動力，進而產生電力。(1262字；圖1)
參考資料：Pollution power? A new device turns carbon dioxide into fuel, Science News Explores. 2024/01/03.

 
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