前瞻技術脈動：環境永續（202503）

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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2月12日

圖、前瞻技術脈動：環境永續（202503）

革命性的塑膠：以糖為基礎的聚醯胺如何拯救我們的星球
塑膠是日常生活中的一部分，但由於它們源自於化石燃料及處理上的困難，因此帶來了重大的環境問題。引入一種突破性的方法，可利用農業廢棄物等再生資源生產高性能塑膠，成品與基於化石燃料的塑膠性能相似，但對環境影響減到最小。

由Jeremy Luterbacher領導的École polytechnique fédérale de Lausanne研究團隊發表於《Nature Sustainability》期刊的研究成果指出，該團隊引入了一種突破性的方法，可利用農業廢棄物等再生資源生產高性能塑膠，特別是聚醯胺。該創新方法使用從生物質中提取的糖核心，製成的成品與基於化石燃料的塑膠性能相似，但對環境影響減到最小。該製程具有出色的原子經濟性(atom economy)，高達97%，最小化廢物產生並減少碳足跡。這些基於生物的聚醯胺可用於各種領域，包括汽車零件和消費品等。此外，這些材料經過機械回收後表現出強大的韌性，可在多個週期內保持其完整性和性能。研究團隊的分析結果顯示，該材料的價格競爭力與傳統聚醯胺相當，並有潛力減少全球暖化達75%。該研究是由Swiss National Science Foundation、NCCR Catalysis和Sustainable Materials Innovation Hub等機構資助。EPFL的新創公司Bloom Biorenewables正在擴大該材料的生產規模，旨在將其推向市場。
參考資料：Revolutionizing Plastics: How Sugar-Based Polyamides Could Save Our Planet. SciTechDaily. 2024/03/18.

澳洲原住民用火管理土地已有11,000年歷史
澳洲原住民至少在11,000年前已經運用火管理環境，詹姆斯庫克大學的研究人員根據從古老湖泊中取回的沉積核心進行分析，並從該發現表明了，回歸至原住民更頻繁但較不激烈的火災管理制度可能減少災難性叢林大火的風險，並改善環境管理。過去已知澳洲原住民透過控制火精心管理景觀，使移動和狩獵更為容易。但要確定這種情況已持續多久一直是困難的。透過對沉積核心的分析，研究人員得出了顯示院住民管理火災的清晰跡象，這一跡象可以追溯到至少11,000年前。該研究發表在Nature Geoscience期刊上。
參考資料：Indigenous Australians have managed land with fire for 11,000 years. New Scientist. 2024/03/11.

向生物可分解微塑膠打個招呼
微塑膠可能需要100到1,000年的時間才能分解，與此同時，我們的星球和我們的身體每天都受到這些材料的污染。將研發出的植物基聚合物磨成微粒，然後使用三種不同的測量工具來確認，當放入堆肥中時，該材料可被微生物消化。

由Ryan Simkovsky領導的University of California San Diego和Algenesis研究團隊發表於《Scientific Reports》期刊的研究成果指出，該團隊研發的植物基聚合物具有快速生物分解能力，即使在微塑膠層次上也能在七個月內完成，提供了有望替代傳統石油基塑膠的材料。實驗結果顯示，該聚合物可完全分解為其初始植物材料，從而防止有害微塑膠的形成。研究成果不僅可解決環境問題，還為與現有製造基礎設施相容的永續塑膠製品的開發提供了機會。該研究是由Department of Energy資助。Algenesis為共同作者Robert Pomeroy、Michael Burkart及Stephen Mayfield共同創辦的公司。
參考資料：Say hello to biodegradable microplastics. Science Daily. 2024/03/21.

衛星數據同化改善了劇烈天氣的預報
賓夕法尼亞州立大學的科學家們開發了一種整合衛星數據的技術，以提升劇烈天氣預報的準確性，尤其是針對像是2020年美國中西部Derecho這樣以破壞性風暴聞名的事件。他們的方法在Geophysical Research Letters期刊中詳細說明，包含了來自近地軌道衛星的微波數據，可提供更精確的地表陣風預測。研究發表者強調了該模型的能力在即時精確定位中受到區域的劇烈破壞，尤其對於缺乏雷達基礎設施的地區具有重要意義。透過結合紅外線和微波數據，該技術提供了更深入的洞察力，可了解暴風雨對流和地表風模式。這種方法有望幫助像西非這樣易受極端天氣事件影響的地區，並得到NASA和美國能源部的資助支持。(1336字；圖1)
參考資料：Satellite data assimilation improves forecasts of severe weather. Science Daily. 2024/03/21.

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