前瞻技術脈動：環境永續（202509）

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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4月18日

圖、前瞻技術脈動：環境永續（202509）

新的電路板可被重複循環利用
最近一份聯合國報告發現，2022年全球產生了1370億磅的電子廢物，比2010年增加了82%，但只有不到四分之一被回收利用。

由University of Washington研究團隊發表於《Nature Sustainability》期刊的研究成果指出，該團隊開發了一項突破性的解決方案，可解決關於電子設備中的印刷電路板(PCB)回收的問題。該創新方法包括使用溶劑將一種永續聚合物，即形狀記憶交聯型聚氨酯(vitrimer)，轉化為類似果凍的物質而不造成損壞。該新材料被稱為「vPCB」，保留了與傳統PCB相當的高性能，但可進行多次回收利用，且材料損失極小。研究團隊指出，使用該材料可回收98%的vitrimer和100%的玻璃纖維，以及91%用於回收的溶劑。研究成果為日益嚴重的電子廢棄物問題提供了一個有希望的解決方案，並提供了一條走向循環PCB生命週期的永續途徑。
參考資料：New circuit boards can be repeatedly recycled. Science Daily. 2024/04/26.

氣候課題的不作為將造成全球的巨大成本
傳統上，氣候變遷將如何影響全球經濟的估計主要集中在年度氣溫變化的影響。然而到目前為止，降雨、溫度變化和極端情況的額外影響在很大程度上仍未被探索。研究表明，將全球升溫限制在攝氏1.5度可使氣候變遷的全球經濟成本減少三分之二。如果氣溫上升繼續達到攝氏3度，全球GDP將下降10%，而不發達國家的影響最嚴重。

蘇黎世聯邦理工學院的國際研究小組利用33個全球氣候模型的預測進行一項開創性研究，調查研究顯示，如果地球暖化3°C，全球GDP損失將高達10%。重要的是，如果我們考慮到溫暖的年份也伴隨著降雨量和溫度的變化，如極端降雨與極端高溫，則氣溫飆升的影響估計比之前想像的更嚴重，考慮到變異性和極端情況會增加世界各地氣候變遷衝擊的成本。本研究發表於Nature Climate Change期刊。
參考資料：Substantial global cost of climate inaction. ScienceDaily. 2024/04/17.

氣候變遷如何加劇熱浪、乾旱、野火和洪水
氣候變化對極端天氣的影響日益明顯，其中包括更極端的降雨、更長的熱浪、更長的乾旱和更嚴重的野火。氣候變化是杜拜近來降雨增多的最可能解釋。每攝氏1度的溫度上升，大氣可容納約7%的水分，因此導致更多的降雨和更重的雨量，有時還會在較短的時間內和較小的區域內發生，已從歷史資料發現，全球大多數陸地地區的大雨事件已經變得更加頻繁和激烈。再者，熱浪也變得更長且更為強烈，這會導致高溫日數的增加和強度加劇。

在非洲撒哈拉地區，極端熱浪導致了當地極端高溫的出現，進而導致了醫院入院和死亡人數的增加。而在英國，高溫突破了記錄，導致更多的社會衝擊，這在沒有氣候變化的情況下是不太可能發生的。此外，熱浪還可能會持續更長的時間，這可能是由於高壓熱氣圈的形成，使得熱空氣受困並導致大範圍內的溫度升高。

另外，氣候變化也對乾旱產生了影響，乾旱的出現往往是由於氣候變化導致土壤乾燥，進而導致了更加嚴重的高溫。這樣的天氣條件也會導致對水資源的更大需求，特別是在農業方面，這會進一步加劇水資源的緊張。最後，野火在許多地方自然發生，但氣候變化使得野火蔓延所需的天氣條件更加可能出現。極端、持續的高溫會將土壤和植被中的水分蒸發掉，進而造成易燃物質，這些極端的火災可能在短時間內迅速蔓延，特別是在強風的情況下。

加拿大於2023年經歷了有史以來最嚴重的野火季節，而氣候變化導致了極端的火災天氣條件的發生，從而加劇了火災的蔓延。預測顯示，未來全球將出現更頻繁和更嚴重的極端野火，這主要是由於土地利用的變化和氣候變化的綜合影響。综上所述，氣候變化對極端天氣的影響越來越明顯，這對人類和地球生態系統都帶來了巨大的挑戰和風險。
參考資料：How climate change worsens heatwaves, droughts, wildfires and floods. BBC News. 2024/04/25.

客製化催化劑可實現更持久、更永續的綠色氫氣生產
日本理化學研究所的研究團隊開發了一種更穩定、永續的電解水製氫方法，設計了一種新型的氧化錳催化劑，並成功調高晶格結構中平面氧的比例。研究中發現，這種改良能顯著改善催化劑在酸性環境下的穩定性，使用壽命增加超過40倍。實際測試中，改良後的催化劑在質子交換膜電解槽中能穩定運作6個星期，產生的氫氣是過去使用非稀有金屬催化劑的10倍。這項研究成果預計在未來實現廉價且永續的大規模氫氣生產，減少對化石燃料的依賴，相關研究成果已發表於《Nature Catalysis》期刊。(1583字；圖1)
參考資料：Custom-made catalyst leads to longer-lasting and more sustainable green hydrogen production. TechXplore. 2024/04/26.

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