前瞻技術脈動：環境永續（202510）

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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5月7日

圖、前瞻技術脈動：環境永續（202510）

關閉碳循環的新路線圖
碳無法從社會的各個部分消除。現代世界無所不在的塑膠無法脫碳，因為它們是由碳基分子製成的。多方面的方法包括開發非碳燃料、尋找非化石碳源以及在碳進入循環後保持碳的發揮作用，理想情況下會導致每個碳原子的多種用途。一次性碳不能再廣泛使用。碳必須透過循環經濟保持發揮作用，其中每個碳原子都被多次使用。碳可以在同一工業部門內重複使用，或作為新工業部門的原料。使用不同來源的碳是所提出方法的核心。碳對許多關鍵經濟部門仍然至關重要。這些部門是透過回收和整合多種碳源進行循環碳循環的候選部門。有價值的碳的可能來源包括生物質、食物垃圾和塑膠垃圾。有效地將「傳統」廢料轉化為可重複使用的材料仍然至關重要。透過反應性分離將分離和轉化步驟結合起來可以提供一種實用的方法。反應分離將化學反應與純化分離結合，可以提供製程強化，更有效地轉化非化石碳。
參考資料：A new roadmap to close the carbon cycle. TechXplore. 2024/05/02.

糖基催化劑循環利用二氧化碳
近年來，隨著碳捕集技術的不斷進步，燃燒後碳捕集成為因應全球氣候變遷危機的一種可行的選擇，但如何處理捕集到的碳仍是一個未解決的問題。由Northwestern University研究團隊發表於《Science》期刊的研究成果指出，該團隊製造出一種由廉價、蘊藏量豐富的金屬和常見的蔗糖製成的新催化劑，具有將二氧化碳氣體轉化為一氧化碳的能力，一氧化碳是生產各種有用化學品的重要基礎。隨著碳捕集技術的不斷進步，燃燒後碳捕集成為因應全球氣候變遷危機的一種可行的選擇，但如何處理捕集到的碳仍是一個未解決的問題。該催化劑提供了一種具經濟可行性且可擴展的二氧化碳轉化方法。此外，該催化劑表現出高選擇性和穩定性，使其適用於工業領域的大規模應用。該研究是由U.S. Department of Energy、National Science Foundation和Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada資助。
參考資料：Sugar-based catalyst upcycles carbon dioxide. Science Daily. 2024/05/02.

經濟警報：自然損失的代價比預期更高
由University of Hamburg研究團隊發表於《Science》期刊的研究成果指出，該團隊提出了一種新方法，以評估政府成本效益分析中生物多樣性的價值，強調了隨時間調整生態系服務(ecosystem services)價值的必要性，以反映稀缺性的增加和經濟成長。該方法將動植物物種的損失和「生態系服務」轉換為當前的貨幣價值，其目的為使生物多樣性損失和自然保護的好處在政治決策中更加明顯。該方法考慮了隨著人類收入增加，自然的貨幣價值(monetary value)也會隨時間增加，以及生物多樣性可能惡化，使其成為更加稀缺的資源。這與目前不考慮生態系服務價值隨時間變化的方法形成對比。
參考資料：Economic Alarm: Nature' s Loss Carries Bigger Price Tag Than Estimated. SciTechDaily. 2024/05/05.

甲烷檢測的革命：科學家實現了突破性的500倍靈敏度提升
監測海洋甲烷排放對於了解氣候變遷及探索天然氣水合物(hydrate)等清潔能源的來源至關重要，但由於設備靈敏度的限制，關於海洋中溶解的甲烷的現有數據仍然有限，導致對海洋甲烷通量的估計存在明顯的不確定性。由Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences研究團隊發表於《Talanta》期刊的研究成果指出，該團隊成功將水中甲烷檢測的靈敏度提高了超過500倍，使得對海洋和湖泊甲烷濃度的精確監測成為可能，對於氣候研究和能源勘探至關重要。透過開發一種小型、節能的線上水分離系統，並將其與智慧微系統實驗室的水下質譜儀(Intelligent Microsystem Laboratory' s Underwater Mass Spectrometry, ims-UMS)相結合，該團隊成功將甲烷檢測極限從16 nmo/L以上降低到了0.03 nmol/L。該技術突破對於甲烷通量計算、全球氣候研究、煙羽(plume)追踪和冷泉(cold seep)發現具有重大意義。(1290字；圖1)
參考資料：Revolution in Methane Detection: Scientists Achieve Groundbreaking 500-Fold Sensitivity Increase. SciTechDaily. 2024/05/05.

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