挑戰與危機:水、糧食、能源、環境

水資源分配、河川與海洋汙染、土壤污染、土壤鹽化與退化、人口爆炸與糧食危機、環境汙染(交互作用、跨地域性)、能源短缺

以生命週期方法分析風力及水力發電的溫室氣體排放

以生命週期方法分析風力及水力發電的溫室氣體排放(Using Life Cycle Assessment to Evaluate Greenhouse Gas (GHG) Emissions from the Generation of Wind and Hydro Power)
國立臺灣大學環境工程學研究所 林立涵

再生能源種類繁多,應如何選擇對環境較為友善的再生能源呢?生命週期評估是目前最普遍使用的分析方法,如本研究群許桓瑜於先前於《生命週期評估》(2013) 文章所介紹,生命週期評估的概念應用於環境管理上,可追溯至 1969 年,美國可口可樂公司對其飲料容器材質生命週期之能源耗用量進行評估。發展至現今,可將生命週期評估分為四大步驟:(1) 目的與範疇界定, (2) 盤查分析,(3) 衝擊評估,及 (4) 結果闡釋,計算各種可行方案的衝擊量後,可做為方案的比較基礎。

應用生命週期評估方法探討水力發電

應用生命週期評估方法探討水力發電(Using Life Cycle Assessment to Evaluate Hydroelectric Power)
國立臺灣大學環境工程學研究所 陳欣沛

根據國際能源署於 2013 年的統計資料(圖一)顯示,全球電力來源中,水力是可再生能源中占最高比例者,可知水力發電為目前人類最大量使用的再生能源 (renewable energy)。水力發電雖具有營運成本較低、能減少洪水氾濫、發電時幾乎無污染物排放等優點,然而水力發電的建造工程需要消耗龐大的資源,其造成的生態環境破壞使得水力發電是否符合再生能源的永續性 (sustainability) 原則備受爭議。如本研究群許桓瑜於先前所介紹(生命週期評估,2013),生命週期評估方法 (life cycle assessment, LCA) 的使用可以幫助我們完整盤查水力發電系統從起點至終點,其投入能資源和排放之潛在環境衝擊,幫助我們了解水力發電可能會對環境造成的影響,提供決策者作為方案選擇參考。

以生命週期評估觀點分析生質能之環境效益

以生命週期評估觀點分析生質能之環境效益(Using Life Cycle Assessment to Evaluate the Environmental Benefit of Bioenergy)
國立臺灣大學環境工程學研究所 黃郁揚

全球暖化的議題自京都議定書簽署以來逐漸受到重視,各國政府均積極推動綠色再生能源的發展。推動過程中為了進行全面的二氧化碳盤查,生命週期評估是目前最常被使用的評估工具,以便納入再生能源生產過程中所有可能的二氧化碳排放,分析採用再生能源對減緩全球暖化所產生的效益。詳細之生命週期評估程序可參照本研究群許桓瑜 (2013) 於科學Online所發布的介紹專文《生命週期評估 (Life cycle assessment, LCA)》

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。

洋流發電在臺灣的發展

洋流發電在臺灣的發展 (Ocean Current Energy Development in Taiwan)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

為什麼要發展洋流發電?

臺灣目前主要的發電多仰賴火力發電,包含燃煤、燃油、燃氣,以及汽電共生等方式。而這類的發電方式不僅需要仰賴進口,發電過程中除了排放二氧化碳,也會排放許多汙染環境、影響植物之生長及人體健康的物質,例如硫氧化物、氮氧化物等。海流發電是目前政府有意研究的乾淨能源,雖然尚在評估開發階段,但希望未來能透過此發電方式減少對環境造成的汙染,並改善臺灣的發電品質。

就地取材的 CSG 工法

就地取材的 CSG 工法(The construction method with a cemented sand and gravel (CSG))
國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心專任助理 陳沛煊/國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心專任助理 林立潔

海嘯是日本天然災害中受災範圍較廣的災害之一,經歷東日本大震災後,日本各都道府縣不斷思考在不可避免的地震災害之下,如何減緩災害帶來的傷亡與損失。在軟體方面(防災教育、防災訓練等)持續進行紮實的訓練外,同時針對硬體方面精進與改良。這次要介紹的CSG (Cemented Sand and Gravel) 工法就是其一。

發光細菌在毒性試驗的應用

發光細菌在毒性試驗的應用 (Application of Luminescent Bacteria in Toxicity Test)
國立臺灣大學環境工程學研究所 張淳淳

自然界中有一群會發出生物螢光 (Bioluminescence) 的細菌,統稱為發光細菌 (Luminescent bacteria),除了少數像與線蟲共生的陸生發光異短桿菌 (Xenorhabdus luminescens)、淡水的霍亂弧菌 (Vibrio cholerae) 外,它們大多數生活於海洋中,可於海洋生物的體表、或共生於海洋生物的消化道或發光器官中發現,常見的幾種海洋發光細菌有費氏弧菌 (Vibrio fischeri)、明亮發光桿菌 (Photobacterium phosphoreum)、哈維氏弧菌 (Vibrio harveyi) 等。

德國再生能源村 Feldheim—能源轉型的挑戰

德國再生能源村 Feldheim—能源轉型的挑戰(Feldheim: a Germany’s renewable energy village)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

再生能源村費爾特海姆(Feldheim)

費爾特海姆 (Feldheim) 位於柏林郊區,為人口僅 150 個人的小聚落。1998 年德國走向經濟自由化,揮別過去只有少數幾家能源集團壟斷的市場的情況,加上德國的能源轉型計畫 (Energiewende) 的政策鼓勵,經營再生能源成為一些產業不發達的偏遠鄉鎮的選擇。

微米氣泡對於環境改善與水處理之應用

微米氣泡對於環境改善與水處理之應用 (The Application of Microbubble in Environmental Remediation and Water Treatment)
國立臺灣大學環境工程學研究所 賴人暐

你是否曾在用吸管喝水的時候往水中吐泡泡?你可知道,如果這些看似不起眼的氣泡,變成微米等級的大小時,其物理性質會產生什麼樣的改變?究竟,微米氣泡有什麼神奇之處呢?

微米氣泡定義為粒徑小於 $$100\mu m$$ 的氣泡,其存在於水中與一般大小氣泡之行為有著很大的差異,如圖一所示,當一般大小氣泡存在於水中時,會立即浮起,最終爆破於水面上;相反的,當微米氣泡存在於水中時,會逐漸縮小,最後爆破於水面下,為何兩者特性會有如此大的差異呢?

自然水體水質標準與評估方法

自然水體水質標準與評估方法(Water quality assessment in natural water)
國立臺灣大學環境工程學研究所 余一心

水質是我們日常生活經常聽到的詞彙,但有沒有想過水質好壞是由什麼判定的呢?環境水體功能之健全與否,建立於持續的水質監測基礎上,監測水質可以以定量之描述得知環境水體品質,甚至提供持續之監測資料作為整治成效評估或者研究之背景資料。我們憑藉各種水質參數的互相參考比較而可以得知水體目前的狀況和擬定未來之改善方案。

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