前瞻技術脈動：環境永續(202612)

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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 2026年4月1日

圖、前瞻技術脈動：環境永續(202612)

透過整合續流二極體實現氮化鎵雙向電流開關裝置
德國弗勞恩霍夫應用固體物理研究所（Fraunhofer IAF）開發出一款具備1200伏特耐壓能力的單晶氮化鎵（GaN）雙向開關元件。該裝置採用GaN-on-insulator技術，使用高絕緣性材料如碳化矽（SiC）或藍寶石作為基板，有效提升元件的絕緣性與耐壓特性。透過單一元件實現雙向導通與電壓阻斷，降低元件數量與導通損耗，提升系統整體效率與設計緊湊性。此技術未來可應用於電網級電力轉換器、能源儲存裝置與電動車驅動系統，有助於推動1200伏特等級高效電力應用的發展。
參考資料：1200 V GaN switch enables bidirectional current flow with integrated free-wheeling diodes. TechXplore, 2025/4/29

可擴展、低維護的設計可回收熱量，從而穩定地供應離網飲用水
美國萊斯大學（Rice University）工程團隊開發出一款創新的太陽能海水淡化系統，名為「STREED」（Solar Thermal Resonant Energy Exchange Desalination），其設計旨在為離網地區提供穩定且低維護成本的飲用水來源。STREED系統完全免除膜過濾使用，而是透過共振熱能回收機制進行加熱與冷凝循環，有效提升能源效率與淡水產量且降低了維護需求和成本。由於其模組化設計，該系統可根據不同地區的水需求靈活調整規模，具備高度的實用性與推廣潛力。實驗顯示， STREED原型每小時能產出約0.75公升的飲用水，其回收效率比傳統恆定流速設計高出77%，展現出極佳的利用率與操作效能，有望解決水資源短缺問題。相關研究已發表於《Nature Water》。
參考資料：Scalable, low-maintenance design recycles heat for a steady supply of drinking water off-grid. TechXplore, 2025/5/14

連鎖反應：小地震會破壞地下深處的自然構造模式，並改變應力景觀
加州大學聖克魯茲分校（University of California - Santa Cruz）研究人員的研究說明了地震震央上方危險斷層上的應力是如何累積。研究發現，當板塊交會處的斷層快速摩擦滑動時，就會引發地震。當這種現象緩慢發生時，通常會在地下數十英里的俯衝帶產生震動，即一個板塊隱沒到另一個板塊之下。這種微小地震活動雖不會造成直接的危險，但也不應忽視，因為它們經常發生在大地震的附近，且斷層相較以往更加敏感，與周圍環境的連動也更加緊密，即使是小規模、頻繁發生的地震也會影響主要斷層的活動。該研究已發表在《Science Advances》。
參考資料：A ripple effect: Minor quakes can disrupt natural tectonic patterns deep underground and change stress landscape. Phys.org, 2025/5/14

讓風力渦輪機遠離視線的代價
德國于利希研究中心(FZJ)的研究團隊分析德國各地的景觀美感和人口密度，模擬了在不同地點設置可再生能源設施的情境。結果顯示，若完全避免在可見的地區設置這些設施，能源系統成本可能在2045年前每年增加高達380億歐元。為了彌補這些成本，德國可能需要加速發展屋頂太陽能和離岸風電，並及早進口綠氫，這將降低能源系統的靈活性，並增加對其他國家的依賴。相關研究成果已發表於《Nature Communications》。（954字；圖1）
參考資料：The cost of keeping wind turbines out of sight. TechXplore, 2025/5/15

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