前瞻技術脈動：環境永續（202418）
科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年9月3日
圖、前瞻技術脈動：環境永續（202418）
使用生質燃料可減少汽車黑煙排放90%
如何在不影響引擎性能的情況下減少車輛污染物排放？馬拉加大學(UMA)與英國伯明翰大學未來動力系統小組一起參與了一項國際研究，該研究調查如何在不影響引擎性能的情況下減少車輛污染物排放。該研究分析了以20%體積濃度與柴油混合的含氧生物燃料的使用情況，發現煙塵（汽車排放的黑煙）的產生量減少了90%以上。馬拉加大學的熱機和引擎領域的研究人員根據所研究的不同生物燃料（丁醇、戊醇和環戊醇等生物醇，以及環戊酮等生物酮）分析了引擎排出的煙灰奈米顆粒。這些生物燃料的主要特點是它們可以從殘餘生物質產生的廢棄物中生產，例如廢油、藻類、農林殘留物或污水，且碳含量低。這項研究“為使用非石油燃料打開了大門，可以減少車輛污染物的排放。”
參考資料：The use of biofuels may reduce black smoke emissions of cars by 90%, TechXplore. 2024/01/31.
超越國界：人類活動如何威脅地球的關鍵系統
我們迫切需要一種新的全球方法，更有效、更全面地保護關鍵的地球系統調節功能。以Potsdam Institute for Climate Impact Research和University of Potsdam研究團隊發表於《PNAS》期刊的文章中討論了關於地球穩定性和未來的關鍵概念：全球共同體(global commons)。研究團隊提出了一種集體治理的方法，並認為地球的關鍵系統超越國界的範圍，如亞馬遜雨林和格陵蘭冰蓋，應被視為全球共同體。這將全球共同體的理念擴展到生物物理系統，旨在制定有效的全球治理策略，確保地球的韌性和公正性。研究團隊建議緊急將該方法整合到全球環境法中，以防止對地球關鍵系統不可逆的損害。研究團隊並強調跨國合作，提出一個新的全球共同體框架，用於指引地球的治理、應對人類活動帶來的挑戰，並宣導超越國界的全球規模解決方案。
參考資料：Pushing the Boundaries: How Human Activities Threaten Earth’s Critical Systems, SciTechDaily. 2024/01/31.
科學家開發出人造蠕蟲腸道來分解塑料
新加坡南洋理工大學(NTU Singapore)土木與環境工程學院(CEE)和新加坡環境生命科學工程中心(SCELSE)的一組科學家開發出一種人造蠕蟲腸道來分解塑料。研究已知Zophobas atratus蠕蟲能以塑膠為食生存，因為它的腸道含有能夠分解常見類型塑膠的細菌。但因進食速度慢和蠕蟲維護的嚴苛性，它們在塑膠加工中的使用並不切實際。科學家現在則展示了克服這些挑戰的方法，透過分離蠕蟲的腸道細菌並利用它們來完成這項工作，不需要大規模的蠕蟲繁殖。科學家餵食蠕蟲塑膠後，從其腸道中提取微生物組，並將它們培養在含有合成營養素和不同類型塑膠的燒瓶中，形成「人造蠕蟲腸道」。微生物組在室溫下在燒瓶中生長，與直接餵給蠕蟲的塑膠上發現的微生物相比，燒瓶中塑膠上的微生物群落更簡單，更適合特定類型的塑膠，這意味著在實際應用中使用時可以更有效地降解塑膠。
參考資料：Scientists develop artificial worm gut to break down plastics, Science Daily. 2024/02/08.
全球暖化的新威脅：北極永久凍土的碳炸彈
概念模型對於永久凍土的存在（及其後的冰融）是否會使坡面上的河流網路變長或變短存在分歧，從而使預測在地貌擾動下的碳釋放變得複雜。彙整超過69,000個流域的資料，確認永久凍土地貌下的地表相對於溫帶地區有更少的河流通道和河谷。以Dartmouth College研究團隊發表於《PNAS》期刊的研究成果指出，北極永久凍土對北半球最北河流的形成有重要影響，而氣候變遷導致的冰融將帶來大量碳排放的風險。研究團隊表示，隨著北極暖化，河流的增長可能會釋放相當於數百萬輛汽車排放的碳排放。永久凍土是一層至少凍結兩年的高密度土壤，導致北極的河流流過比南方河流更狹窄和更淺的山谷。隨著氣候變遷削弱北極永久凍土，全球每升溫華氏1.8度（攝氏1度）可能釋放的碳排放相當於3500萬輛汽車一年的排放。該研究是由National Science Foundation、National Aeronautics and Space Administration、Army Research Office和Neukom Institute for Computational Science資助。(1344字；圖1)
參考資料：Global Warming' s New Threat: Arctic Permafrost' s Carbon Bomb, SciTechDaily. 2024/02/14.
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