管理與應用:科技、工程、政策

管理策略(中水、濕地維護)、環境工法、防災工程與策略、替代能源與綠色能源

模仿光合作用機制的仿生創意與減碳契機

模仿光合作用機制的仿生創意與減碳契機 (Microalgae to Capture co2)
佛光大學未來與樂活產業學系專任助理教授 周鴻騰

挑戰與危機:將地球的大氣層類比想像為一個碳浴缸 (Carbon bathtub),溫室氣體(以二氧化碳量最多)好比是從水龍頭流出來的水(碳源),而森林、濕地、海洋、土壤、大氣層等多種管道則是二氧化碳的去處,就好比是小小的出水口(碳匯)。現在的情況是二氧化碳排入大氣的速度比移除的速度快,而碳浴缸將會愈來愈滿,快超過地球能夠承受的能力 (Carrying capacity)。

淺談行為者模擬:什麼是好的決策

淺談行為者模擬:什麼是好的決策(A Brief Talk on Agent-based Modeling: What is an Appropriate Decision)
國立臺灣大學土木工程研究生 林鈺倢

過去我們在做水資源分配相關決策時,習慣以 Top-down(由上而下)的方式來解決問題;如圖一所示,「由上而下法」 是先對問題有一個整體的概念後再去思考其他細節,簡單來說就是以總體的社會效益作為決策的依據,而決策權在於政府,由政府去配置資源,發生矛盾時也由政府來從中協調;因為過於強調總體的效益,所以會忽略小團體或是基層單位的需求,也無法展現問題的多元性

能源回收之水處理裝置―電容去離子模組

能源回收之水處理裝置―電容去離子模組(Energy Recovery of Water Treatment Device: The Capacitive Deionization System)
國立臺灣大學環境工程研究所 陳以安

電容去離子技術近年來受到各界矚目,對於海水淡化、重金屬去除、放流水再淨化、特殊廢水目標物選擇性去除等應用,都被看好將來有望克服就有技術遇到的瓶頸,成為新一代水處理裝置。而優化這個標榜著環境友善、省能的水處理裝置,除了透過研發內部使用的多孔材料、針對裝置使用目的來進行材料改質或與其他材料進行結合,以達到良好水處理效果之外,也可透過裝置的操作手法,例如裝置充放電的電流、電壓控制,電源線路連接裝置的設計,或裝置彼此的線路連接方式及處理液體的流通方式等,達到有效利用、回收能源的目的。本篇文章將介紹電容去離子裝置能源回收的原理、操作、計算以及應用。

正向滲透

正向滲透(Forward Osmosis)
國立臺灣大學環境工程學研究生 許中俊

滲透是早已被人們熟知且廣泛利用的物理現象,其可以定義為經由滲透壓差的驅動,使水通過一個選擇性半透膜的淨移動作用,而半滲透膜顧名思義,能夠在排除其他溶質分子與離子的同時讓水通過。如今許多領域,像是水處理、食品加工、發電甚至控制藥物釋放都能夠利用滲透現象來達到,而日常生活中最常見例子的就是逆滲透 (Reverse osmosis, RO) 淨化水質,對進流水施以額外的水壓,使水分子由滲透壓高傳輸至薄膜滲透壓低的另一側生成純水的方法;相反地,正向滲透 (Forward osmosis, FO) 即直接利用溶液相對之滲透壓(由低至高)來驅動水的傳輸,使進流水濃縮、稀釋高濃度的提取液 (Draw solution)。

奈米建築師—有序奈米材料

奈米建築師—有序奈米材料(Nano Architect: Ordered Nano Materials)
國立臺灣大學環境工程研究生 游得君

近十年來,環境保護的議題越來越受到大家的重視,由於高度工業化發展所造成的環境污染問題,專家學者不斷再開發新的技術可以更有效的去除污染物。就在這個時候奈米材料的出現,讓人眼睛為之一亮,因為可以利用不同的方法來控制材料孔洞的大小和排列方式,來改變及提升它的物理化學特性,讓特定的原子、分子、離子結合在孔洞材料的表面,甚至深入到材料內部,此性質能被廣泛應用在環境上污染物的去除。

太陽光電新衣—鈣鈦礦太陽能電池

太陽光電新衣—鈣鈦礦太陽能電池(Solar photovoltaic New Clothes: Perovskite Solar Cells)
國立臺灣大學環境工程研究生 游得君

臺灣地狹人稠,自然資源短缺,能源供給 99% 以上仰賴進口,隨著全球的經濟總量和規模逐漸擴大,傳統廣泛使用的化石燃料日益匱乏,再加上過度使用化石燃料造成全球暖化氣候變遷問題的加劇,近年來政府一直再尋求可再生的綠色能源,其中太陽能光電產業為極具發展潛力的替代性能源之一。

能源回收之水處理裝置―電容去離子模組

能源回收之水處理裝置―電容去離子模組(Energy Recovery of Water Treatment Device: The Capacitive Deionization System)
國立臺灣大學環境工程研究所 陳以安

電容去離子技術近年來受到各界矚目,對於海水淡化、重金屬去除、放流水再淨化、特殊廢水目標物選擇性去除等應用,都被看好將來有望克服就有技術遇到的瓶頸,成為新一代水處理裝置。而優化這個標榜著環境友善、省能的水處理裝置,除了透過研發內部使用的多孔材料、針對裝置使用目的來進行材料改質或與其他材料進行結合,以達到良好水處理效果之外,也可透過裝置的操作手法,例如裝置充放電的電流、電壓控制,電源線路連接裝置的設計,或裝置彼此的線路連接方式及處理液體的流通方式等,達到有效利用、回收能源的目的。本篇文章將介紹電容去離子裝置能源回收的原理、操作、計算以及應用。

未來,擺脫冷氣的夏天-輻射冷卻裝置

未來,擺脫冷氣的夏天-輻射冷卻裝置 (Get Rid of Air Conditioners in the Future Summer- The Passive Radiative Cooling Device)
國立臺灣大學環境工程研究所 陳以安

隨著全球暖化,夏天襲來的熱浪讓人按捺不住,逼不得已,幾乎要開上一整天的冷氣驅走了屋內炙熱煩躁又潮濕的空氣,卻在室外帶來更多的廢熱以及家家戶戶可觀的電費帳單。我們都知道,要主動把室內的熱移到比室內溫度更高的室外,就得耗費能源才辦的到。但,有沒有可能使用被動式散熱裝置,使裝置同時具有不易吸收室外的熱,以及容易散出室內熱的特性,代替冷氣,達到零運轉耗能且良好降溫效果呢?

自己的家園自己救—認識水患自主防災社區

自己的家園自己救—認識水患自主防災社區 (Flood-Prone Communities)
國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心博士後研究員 洪五爵

「中央氣象局預估 XX 颱風明日發布陸上颱風警報,請民眾做好防颱準備…」、「XX 颱風適逢大潮,呼籲沿岸低窪地區慎防淹水…」,每年颱風季節,總是能看見新聞呼籲民眾做好防颱準備,你是否也曾經看過呢? 到底防颱準備要準備什麼? 除了堆沙包、固定玻璃、囤青菜,我們還能做什麼呢? 今天就來告訴大家,我們可以為我們的家園做些什麼,避免颱風對我們造成生命安全的影響。

淺談台灣新能源的發展與挑戰

淺談台灣新能源的發展與挑戰(The Development and Challenge of Renewable Energy in Taiwan)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

目前台灣能源來源仍以火力發電為主,目前臺灣火力發電量占比達 76%,其中燃煤 37.6%、燃油 2.8%、燃氣 32.4%、汽電共生 3.2%,再生能源加上水力占比為 4.0%,抽蓄水力 1.4%,核能則為 18.6% [5]。面對全球大量石油開採,能源危機步步接近,各國皆面臨能源轉型,使用再生新能源也成為世界能源發展的大趨勢。在此篇將介紹五種新興乾淨能源:風力發電、海洋能發電、生質能發電、太陽能發電、地熱發電,其中太陽能發電又區分為光電能與熱能。(圖一)

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