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前瞻技術脈動：環境永續（202419）

關鍵字：地下水；冰塊；MDA；地震；板塊擠壓；碳排放；催化劑；氫產業；
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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9月6日
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圖、前瞻技術脈動：環境永續（202419）
 
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。根據他的淹沒實驗表明，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.

使用極冷的鋼球製成全新類型的冰塊
揭露過去介於高與低密度的無固定形狀的冰塊的其他可能密度的存在，以利更好的了解液態水。研究人員利用具有六方晶體結構的普通冰塊，放入一個負載-200℃鋼球的玻璃杯中，進行碰撞後產生的白色粉末測試。倫敦大學學院的研究人員發現了一種稱為中密度無固定形狀的冰塊與液態水的密度相同，研究人員透過研究其來幫助人們了解水在低溫情況下的奇特表現。過去已知的無固定形狀的冰塊分別為高密度及低密度，中間有一個研究人員認為沒有辦法製造的中密度無固定形狀的冰塊(MDA)。倫敦大學學院的研究人員利用具有六方晶體結構的普通冰塊，放入一個負載-200℃鋼球的玻璃杯中，透過碰撞產生的剪力以生成MDA。實驗結果所產生的白色細粉末的密度剛好介於其他兩種已知的無固定形狀冰塊形式之間，幾乎與液態水的密度完全相同。透過這種方式可以了解這種MDA的細節，以利更好的了解液態水，該研究發表在Science期刊上。
參考資料：Entirely new type of ice made using extremely cold steel balls, New Scientist. 2023/02/02.

有關土耳其地震的一些發現
2023年2月6日凌晨，土耳其南部靠近敘利亞邊境發生了7.8級地震。隨後發生了無數次餘震，最強烈的甚至達7.5 級，死亡人數目前已經超過4000人，可能倍增。由於土耳其橫跨歐亞板塊與阿拉伯板塊，兩板塊擠壓常帶來地震，同時土耳其全國被大致平行於黑海的北安納托利亞斷層和靠近敘利亞邊界的東安納托利亞斷層等兩大斷層帶包圍，致使地震頻繁。專家表示，滑動斷層上發生接近8級的地震，並不常見，因為這類型地震震源往往很淺，因此災害往往巨大，同時此次主震斷層帶超過200公里，地震將改變該地區的壓力分布情況，除了釋放部分地區壓力外，也可能增加否些地區的壓力，因此沿著斷層帶的其他地區可能發生餘震。
參考資料：What to know about Turkey' s recent devastating earthquake, Science News. 2023/02/06.

無金屬催化劑可能有助於開發具成本效益和永續的製氫技術
氫燃料生產依賴化石燃料，生產過程中會產生碳排放，以及金屬催化劑，而採礦和製造是能源密集型的，會對環境產生負面影響。利用邊緣裝飾的奈米碳作為無金屬催化劑，可將甲烷直接轉化為氫氣。在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上報導，英國薩里大學大學的研究人員利用邊緣裝飾的奈米碳作為無金屬催化劑，可將甲烷直接轉化為氫氣，經過氮摻雜的奈米碳，可在高溫下生產最品質的氫氣，且具有抗中毒特性(催化劑活性)。研究人員認為此催化劑可能會改變氫產業的遊戲規則，並為傳統金屬催化劑提供具有成本效益且永續的替代品。(1124字；圖1)
參考資料：Game-changing' findings for sustainable hydrogen production, Science Daily. 2023/02/08.

 
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