前瞻技術脈動：環境永續（202502）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2025年1月17日

圖、前瞻技術脈動：環境永續（202502）

當風力渦輪機葉片老化後，接下來會發生什麼事？
如何克服風力發電機扇葉回收的困境是一項重要課題。透過考量扇葉的材質特性，研發相關技術，促進材料的再利用，將有助於解決這一挑戰。

風力發電機的材料，如鋼鐵、鋁和銅等，85%到95%可以輕鬆地進行回收利用，但是扇葉是個例外。由玻璃纖維製成的扇葉外層覆蓋著耐久的環氧樹脂，設計用來抵禦多年的自然風雨侵蝕，因此風力發電機扇葉是一種難以回收的挑戰。然而，科學家和企業家正在開發新的技術和方法，以更有效地處理這些廢棄物。例如，University of Strathclyde提出一種方法是將扇葉切割成小塊，然後通過熱氣流分離玻璃纖維和樹脂。同時，歐洲最大的風力發電機生產商丹麥公司Vestas正在研究使用化學溶液分解扇葉的方法。這些技術的成功將有助於解決新廢棄物的問題，同時還能處理已退役推積中的扇葉廢棄物，促進更永續的能源生產和使用。
參考資料：When wind turbine blades get old what's next? BBC News. 2024/03/12.

岩石風化與氣候：低海拔山脈是最大的碳匯
由於增加的風化通量並不一定會導致溫室氣體的減少，因此理解侵蝕在調節大氣二氧化碳中的作用一直是一項具挑戰性的課題。為此，可利用風化模型來分析硫化物、碳酸鹽和矽酸鹽的通量，並選取具有廣泛侵蝕速率範圍的目標研究區域，例如台灣和紐西蘭，進行深入研究。

由Ludwig-Maximilians-Universität München和German Research Centre for Geosciences研究團隊發表於《Science》期刊的研究成果指出，該團隊對岩石侵蝕和風化過程對大氣二氧化碳的影響進行了建模。分析結果顯示，透過風化反應捕獲的二氧化碳在中等侵蝕速率的低海拔山脈中最多，而不是在侵蝕速率最快的地方。研究團隊指出，侵蝕和二氧化碳通量(flux)間的關係是非線性的，二氧化碳的捕獲在每年約0.1毫米的侵蝕速率時達到高峰。在侵蝕速率較低或較高的地區，捕獲的二氧化碳較少，且在某些情況下，二氧化碳可能會釋放到大氣中。研究成果突顯了侵蝕、風化和碳循環間的複雜交互作用，影響著地球的長期氣候動態。
參考資料：Rock weathering and climate: Low-relief mountain ranges are largest carbon sinks. Science Daily. 2024/03/07.

聽起來很誘人：珊瑚礁錄音誘使珊瑚幼蟲開始建造
復育大幅減少的珊瑚礁的一種方法是吸引珊瑚幼蟲到目的地，讓它們定居並重建珊瑚礁，但問題是什麼會吸引這些幼蟲？

由Woods Hole Oceanographic Institution研究團隊發表於《Royal Society Open Science》期刊的研究成果顯示，健康珊瑚礁的錄音有助於吸引珊瑚幼蟲到受損的珊瑚礁。研究團隊在美屬維京群島進行一項研究，首先獲得了一個名為Tektite的健康珊瑚礁的12小時錄音。然後，他們在Tektite及另外兩個受損較嚴重的珊瑚礁，Cocoloba和Salt Pond，設置了太陽能供電的水底喇叭。接下來，他們將捕獲的Porites astreoides珊瑚幼蟲放入水流可以通過的杯子中，每個杯子上都有一個黏土支架，如果幼蟲覺得合適，便可在上面定居。隨後，用束線帶將這些杯子綁在每個珊瑚礁上的鋼筋樁上，距離喇叭分別為1、5、10和30公尺。每個支柱上附有兩個杯子，每個珊瑚礁總共有八個杯子。在兩個獨立的三夜期間，在受損的Salt Pond播放錄音，但沒有在Cocoloba或Tektite播放。在每個期間結束後檢查杯子時，研究團隊發現Salt Pond幼蟲在其黏土支架上的定居率比其他珊瑚礁高1.7到七倍。距揚喇叭5公尺的Salt Pond杯子最成功，即使是設在30公尺外的杯子，也比Tektite和Cocoloba相對應的杯子表現更好。
參考資料：Sounds appealing – reef recordings entice coral larvae to start building. New Atlas. 2024/03/14.

巨大的海鹽氣溶膠在夏威夷沿海雲層和降雨中發揮重要作用
夏威夷大學馬諾阿分校科學家的研究顯示，海岸線可產生多達五倍於開放海洋的巨型海鹽氣溶膠濃度，而沿海雲可能含有更多這些粒子，影響著夏威夷群島附近的雲形成和降雨。研究人員開發了輕便且負擔得起的3D印表機，測量氣溶膠粒徑分佈，並將其附著在風箏、釣竿和無人機上，測量不同高度、距離海岸線的位置和各種環境條件下的巨型海鹽粒子變化。他們還發現，海浪高度是巨型海鹽氣溶膠濃度的最大預測因子。(1414字；圖1)
參考資料：Giant sea salt aerosols play major role in Hawaii's coastal clouds, rain. NSF. 2024/01/25.

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