前瞻技術脈動：環境永續（202511）

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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9日

圖、前瞻技術脈動：環境永續（202511）

隨著北極苔原變暖，土壤微生物可能會增加CO2的產量
氣候變遷使北極苔原變暖的速度比地球其他地區快四倍。現在，一項研究表明，氣溫上升將刺激地下微生物產生更多二氧化碳，可能形成一個反饋循環，加劇氣候變遷。瑞典於默奧大學環境科學家 Sybryn Maes的團隊發現，溫度升高導致植物與共生微生物更活躍，從而產生更多的CO2，CO2增加在貧氮土壤中尤其明顯。
參考資料：As the Arctic tundra warms, soil microbes likely will ramp up CO2 production. Science News. 2024/05/06.

科學家用日本和紙製造綠色複合材料
為了重振人們對這種傳統工藝的興趣，東北大學的一組研究人員開發了一種由和紙製成的環保材料，該材料具有更高的強度和生物降解性。隨著世界尋求擺脫化石塑膠材料並建立一個更永續發展的社會，生物基和可生物降解材料越來越受到追捧。綠色複合材料將塑膠與天然纖維結合，以產生強度更高、生物降解性更好、環境足跡更低的材料。將和紙與聚丁二酸丁二醇酯(PBS)分層並熱壓，PBS 也以其生物降解性而聞名，所得複合材料的降解速度比純塑膠快得多，同時，研究人員測量了降解過程中的重量損失和強度損失。
參考資料：Scientists create green composite material from Japanese washi paper. TechXplore. 2024/05/14.

這塊五萬年前的冰塊揭露了現今二氧化碳濃度的真實狀態
儘管愈來愈多的證據顯示我們正處於前所未有的溫室氣體濃度之下，但缺乏全面性的歷史知識卻妨礙了我們將當前的二氧化碳排放置於具體的長期背景中來理解。由Oregon State University和University of St Andrews研究團隊發表於《PNAS》期刊的研究成果指出，該團隊透過分析南極冰核(ice core)，揭露了大氣二氧化碳濃度五萬年的時間線。針對這些冰核的分析顯示，儘管自然的二氧化碳濃度每7000年增加約百萬分之十四，但目前二氧化碳濃度上升速度快了十倍，主要是由於人類活動所致。這種快速增加是前所未有的，並且可能削弱南冰洋(Southern Ocean)吸收二氧化碳的能力，進一步加劇全球暖化。研究成果強調了瞭解歷史上二氧化碳變化的重要性，以更好地管理當前和未來氣候變遷造成的影響。
參考資料：This 50,000-year-old block of ice reveals the true state of CO2 levels now. New Atlas. 2024/05/14.

麻省理工學院工程師創造了革命性的鉛檢測裝置
全世界有2.4億人飲用有毒鉛含量過高的水，這會影響兒童的腦發育，導致先天缺陷，並產生多種神經、心臟和其他有害影響。由Massachusetts Institute of Technology和Nanyang Technological University研究團隊發表於《Nature Communications》期刊的研究成果指出，該團隊開發出一種革命性的鉛檢測裝置，有望徹底改變我們監測和測量飲用水中鉛含量的方式。該創新系統使用光子晶片(photonic chip)和冠醚(crown ether)來捕捉鉛離子，只需一滴水即可提供高靈敏度和快速的檢測。該設備能檢測到低至十億分之一濃度的鉛，遠低於目前美國國家環境保護局規定的十億分之十五的限值。該裝置調整後也可監測鎘、銅和放射性元素等環境污染物。研究成果將使經常性、廣泛的水質檢測變得可行且易於進用，特別是在資源有限的環境中，具有每年挽救數百萬受鉛毒性影響的生命的潛力。(1290字；圖1)
參考資料：MIT Engineers Create Game-Changing Lead Detection Device. SciTechDaily. 2024/05/16.

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