前瞻技術脈動：環境永續(202536)

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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11月26日

圖、前瞻技術脈動：環境永續(202536)

天價估算未來氣候中和航空的成本
航空業對全球暖化的影響約佔4%，隨著需求增長，實現2050年氣候中和的目標成為挑戰。根據蘇黎世聯邦理工學院發表於《Nature Communications》期刊的研究指出，若合成燃料取代化石燃料，機票價格可能上漲約50%。該研究比較了兩種減碳方法：一是透過從大氣中捕捉CO2並儲存，二是使用合成燃料，後者由捕捉的CO2和永續生產的氫氣製成。合成燃料比煤油燃燒更清潔，能減少非CO2影響，且成本較低。若使用合成燃料，票價將上漲45%至60%。然而，推動合成燃料仍面臨挑戰，包括需要建立全球生產鏈、政策支持，以及提高碳定價使化石燃料較不具競爭力。
參考資料：Sky-high prices? Estimating the cost of climate-neutral aviation in the future. TechXplore, 2025/1/16

新一代穿戴式裝置：緊湊型冷卻幫浦可將溫度降低 16°F
UCLA的研究團隊開發了一種新型冷卻技術，利用六層聚合物薄膜和碳奈米管塗層，透過電熱效應高效抽走熱量。當施加電場時，薄膜層會互相壓縮，並在關閉電場時分開，這種交替過程形成手風琴般的冷卻機制，持續去除熱量。實驗結果顯示，該設備能在約30秒內將熱源溫度降低25華氏度，並持續將周圍環境溫度降低16華氏度。與傳統空調系統相比，這種技術不需要使用冷卻劑，且運行高效、節能，適用於可穿戴冷卻裝置或便攜式冷卻設備，特別適合在高溫環境中長時間工作的人，同時有助於應對氣候變遷問題。相關研究結果發表於《Science》。
參考資料：Next-generation wearables: Compact cooling pump drops temperatures by 16°F. TechXplore, 2025/1/14

自調節遮陽系統模仿松果，實現能源自主的天氣反應
Universities of Stuttgart和Universities of Freiburg的研究人員開發了一種基於松果模型的自適應遮陽系統——「太陽能門」，利用生物基纖維素材料和4D列印技術，無需電力即可根據天氣變化自動開關。受松果和銀薊的啟發，纖維素材料能隨濕度變化膨脹或收縮，從而改變遮陽元件的形狀。在高濕度下，材料膨脹遮陽元件打開；在乾燥環境中，材料收縮閉合。該系統能根據日常和季節性天氣變化調節建築的室內氣候，冬季允許陽光進入加熱室內，夏季減少太陽輻射。這種能源自主的系統有效減少了對空調和暖氣的依賴，有助於節省能源並降低碳排放。該研究展示了4D列印技術和纖維素作為永續建築材料的潛力。
參考資料：Self-adjusting shading system mimics pine cones for energy-autonomous weather response. TechXplore, 2025/1/14

新的水淨化技術有助於將海水轉化為飲用水，無需大量化學物質
University of Michigan和Rice University的研究人員開發出一種創新的海水淡化技術，兼具環保和成本效益。傳統海水淡化過程中，硼難以被逆滲透膜過濾，需要額外添加化學品處理。新技術透過特殊處理的碳布電極，在電極表面形成能與硼特異性結合的含氧結構。當水分子在電極間分解時，產生的氫氧根離子使硼帶負電，進而被捕獲在正極孔隙中。這項技術每立方米可節省約20美分，以全球海水淡化規模計算，每年可節省約69億美元。更重要的是，它減少了化學品使用和能源消耗，提高了環境永續性。該研究發表於《Nature Water》。(1044；圖1)
參考資料：New water purification technology helps turn seawater into drinking water without tons of chemicals. TechXplore, 2025/1/20

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