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前瞻技術脈動：環境永續（202522）

關鍵字：全球暖化；萬年雪；氮氣；淨冷卻效應；溫室氣體；龍捲風；聚丙烯酸酯；永久化學物質；硫化鎘
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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8月1日
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圖、前瞻技術脈動：環境永續（202522）
 
暖化對格陵蘭「萬年雪」的影響大於降溫
University of Colorado at Boulder研究團隊發表於《The Cryosphere》期刊的研究成果指出，該團隊發現暖化對格陵蘭冰原中雪與冰川冰間的多孔層，即萬年雪(firn)，的影響大於降溫的影響。研究團隊使用基於物理的數值模型，評估了溫度變化對整個格陵蘭冰原萬年雪的影響。研究成果顯示，暖化會消耗萬年雪的「海綿性」(sponginess)，削弱其儲存融水(meltwater)和緩衝海平面上升的能力，主因為暖化導致的「萬年雪空氣含量」(firn air content)損失比降溫恢復得更快。研究發現強調了冰原的非對稱行為，即融化速度比生長速度快。研究成果突顯了透過地球工程逆轉氣候變遷影響的挑戰性，指出僅降低溫度可能無法有效恢復冰雪，需要更廣泛的降溫或額外的介入措施來減輕全球暖化對格陵蘭冰原的影響。
參考來源: Warming has more impact than cooling on Greenland's 'firn'. Science Daily. 2024/07/25

氮排放具有淨降溫效果：但研究人員示警該氣候解決方案的風險
由University of Sydney和Max Planck Institute研究團隊發表於《Nature》期刊的研究成果指出，該團隊發現，來自化學肥料和化石燃料的氮排放對氣候具有淨冷卻效應，將輻射強迫(radiative forcing)每平方公尺降低了-0.34瓦特。冷卻作用透過以下機制發生：氮氧化物形成反射陽光的顆粒（化學肥料中的氨氣具有類似效果）、增進植物生長使其吸收更多二氧化碳，以及氮氧化物分解甲烷。然而，研究團隊警告，不要利用氮排放來應對氣候變遷，因為它們對健康、生物多樣性和臭氧層有害。研究成果強調了氮在氣候動態中的複雜作用，並凸顯了減少溫室氣體排放以有效應對全球暖化的緊迫性。
參考來源: Nitrogen emissions have a net cooling effect: But researchers warn against a climate solution. Science Daily. 2024/07/25

詢問能否「馴服」龍捲風? 我們有答案
透過向龍捲風漏斗中釋放聚丙烯酸酯化學物質，可望馴服龍捲風。根據理論，這種化學物質會吸收空氣中的水分，作為龍捲風的燃料，導致龍捲風熄滅。理論上，如向龍捲風的漏斗中加入足夠的聚合物，它就會吸收水分，然後水就會落到地面，從而對風暴產生一些影響。挑戰在於，如何在風暴中獲得足夠的這種化學物質，並在風暴中注入它。
參考來源:Twisters asks if you can 'tame' a tornado. We have the answer. Science News. 2024/07/19

新反應可在一夜間100%分解有毒的「永久化學物質」 
由Ritsumeikan University研究團隊發表於《Angewandte Chemie International Edition》期刊的研究成果指出，該團隊開發了一種突破性方法，能在室溫下一夜間分解100%的有毒「永久化學物質」PFAS。該方法利用硫化鎘(CdS)半導體奈米晶體，其中一些摻雜了銅，置於由水、三乙醇胺(TEOA)和PFAS組成的溶液中。研究團隊使用405 nm波長的LED燈活化奈米晶體，使PFAS分子附著在其表面，同時產生電子以打破強碳-氟鍵(carbon-fluorine bond)。該方法在僅僅八小時內完全分解了全氟辛烷磺酸鹽(perfluorooctanesulfonate)，並在24小時內以僅38°C(100°F)的溫度分解了81%的Nafion，明顯低於傳統方法的400°C(752°F)。此外，該過程還回收了氟離子以供再利用，使其成為解決與PFAS相關的環境和健康問題的一種有前景且永續的方案。(1047字；圖1)
參考來源: 100% of toxic "forever chemicals" break down overnight in new reaction. New Atlas. 2024/07/29


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