揮發性有機物減排 有解方了

(台北內科週報第580期/2023年5月29日-2023年6月4日)

【ESG促進平台】石化業是我國重要經濟命脈產業之1,近年來因極端氣候導致極端高溫頻繁,使石化儲槽因環境溫度過高而造成揮發性有機物逸散,其物體是形成溫室氣體臭氧的前驅物質。

經濟部技術處指出,為了改善空氣品質,並提升我國石化產業綠色永續競爭力,除了以科技專案補助工研院發展減碳技術外,也鼓勵業界導入綠色永續循環概念。此合作案「低揮發性有機物防蝕隔熱塗料系統」,不僅塗料本身相較傳統防蝕塗料約可減少30%以上揮發性有機物排放,而且藉由連續披覆熱阻隔材關鍵技術塗裝,可大幅降低化學桶槽受熱,進一步減低化學桶槽內揮發性有機物逸散,使塗料與桶槽都達到減排的效果。

揮發性有機物減排有解方了,工研院與台灣聚合化學品公司共同開發創新防蝕隔熱塗料系統,用於戶外石化桶槽的外層塗裝,可阻擋90%的太陽熱能進入儲槽,有效降低揮發性有機物(Volatile Organic Compound;VOC)逸散空氣中達20%以上,並通過ISO12944-9最高腐蝕等級CX環境之防蝕測試,2022年成功量產商業化,目前已在高雄林園工業區、雲林麥寮地區完成多個大型化學儲槽的塗裝驗證,提供產業綠色創新材料解方。

▲工研院與台聚公司合作的防蝕隔熱塗料系統,可用於戶外石化桶槽的外層塗裝,並通過ISO12944-9最高腐蝕等級CX環境之防蝕測試,目前已在高雄林園工業區、雲林麥寮地區完成多個大型化學儲槽的塗裝驗證(照片係工業技術研究院提供)。

工研院材料與化工研究所李宗銘所長表示,石化業常以戶外桶槽儲存氣體與液體,一般傳統塗料僅具有防蝕保護效果,這次工研院與台聚公司透過樹脂與塗料配方設計,賦予新塗料優異的隔熱效果。經研發團隊驗證,塗裝在大型儲槽可大幅降低表面溫度15~20℃、槽內溫度降低3~7℃,進而減少揮發性有機物排放20%。防蝕隔熱塗料系統更可避免化學品因長時間曝曬於陽光下受熱,而使化學品的溫度跟著上下劇烈變化,減少桶槽化學品變質機率,提供產業更穩定的儲存環境。研發團隊預估,國內儲槽用塗料產值約新台幣35億元,帶領產業往高值化發展。

台聚公司先進材料事業處劉興澤副總指出,立法院於2023年1月10日3讀通過修訂《溫室氣體減量及管理法》,並更名為《氣候變遷因應法》,不僅明確訂定應在2050年達成溫室氣體淨零排放的目標,對於碳費的徵收亦有階段性規劃。如何面對及因應全球減碳、環境友善的訴求,兼顧營收與環保,為台聚公司當前最重要的議題。這次投入低揮發性有機化合物隔熱防蝕塗料技術創新,不僅在台聚集團內使用,同時也對外提供產品與服務,持續與環保、減碳、永續的社會福祉努力並行。


能源轉型 很大部分和海有關

(台北內科週報第572期/2023年4月3日-2023年4月9日)

【產學研連線】3月31日上午,台灣海洋大學舉辦「藍海講座」,邀請經濟部政務次長曾文生蒞校專題演講「台灣淨零轉型政策藍圖」,分享我國在2050淨零轉型目標下的各種執行策略,近300位師生踴躍參與。

許泰文校長於致詞時表示,曾次長除擔任經濟部要職,也是台灣電力公司的代理董事長,是能源轉型政策與橋接溝通的重要推手,希望未來海大在能源轉型扮演非常重要的角色,也期望學子增進專業能力,為淨零轉型盡一份心力。

▲曾文生次長表示,台灣能源轉型要成功,有很大一部分跟海有關(照片係台灣海洋大學提供)。

曾文生次長一開場便直言,台灣能源轉型要成功有很大一部分跟「海」有關,特別是在藍色國土的應用,他並表示,未來會需要非常多與地球科學相關的工作,鼓勵海大學子投入再生能源產業。

能源轉型的目的,就是為了減低極端氣候的衝擊,需要快速讓地球降溫,曾文生次長表示,在《巴黎協定》、2021淨零目標宣誓及2022碳邊境調整機制等作為之下,淨零已成為國際共識,主要國家將透過貿易手段影響主權國家加強氣候治理強度,促使各國朝向2050淨零排放邁進,而台灣已於2023年1月10日立法院3讀通過《氣候變遷因應法》,將淨零排放目標入法,正式走入淨零時代,與國際接軌。

▲曾文生次長(第1排左4)蒞校分享淨零轉型策略藍圖,與許泰文校長(第1排左5)及師生合影(照片係台灣海洋大學提供)。

台灣有91%的碳排放量來自於能源排放,包含電力排放(發電廠)與非電力排放(交通運具),曾次長指出,另外為改善製程減少碳排,各種民生用具的電氣化,會使電力需求高度成長,預估2050年會有高達5000億度的需求,同時,台灣的能源有9成以上來自進口,能源系統淨零轉型、也是翻轉依賴進口能源的契機!以離岸風電、光電、地熱、海洋能、氫能、儲電及碳匯等打造綠能產業生態鏈,增加投資發展綠能產業,減少進口能源及替代化石燃料,並以能源控制相關設備打入國際綠能電力設備市場。

能源產業的各項技術都在發展,不斷有新的技術突破,也會與現有產業相互結合,海平面之上與之下都應運用,例如,離岸風機、太陽能光電與海上箱網養殖的結合,曾文生次長也說,他非常看好地熱發電,由於與既有的石化業技術相關,已投入相當多資源,尤其是探勘技術,在碳封存上也同樣重要。

此外,他強調著說,未來能源產業會占有15-20%的GDP,會是相當好的產業發展,非常鼓勵海大學子投入。


海大開發 台灣鯛新品系有成

(台北內科週報第557期/2022年12月8日-2022年12月14日)

【本報產學研連線】台灣鯛,目前已成功培養出具抗病、耐寒與耐鹽等不同性狀的品系,且可經過雜交方式將複數的優勢性狀保留給子代,也可利用該技術協助種苗廠商從其現有商業品系篩選出更優質的種苗,提升台灣養殖育種潛力,創造出更多的經濟價值。

台灣海洋大學水產育種團隊(TABT)水產養殖學系黃章文副教授、龔紘毅副教授及徐德華助理教授,利用優勢功能性關鍵基因選育、分子標記等方式並搭配AI辨識外觀表現驗證,開發出「前瞻基因體科學化優質種原精準選育技術」,以分子特徵鑑別方式精準選育台灣鯛特殊性狀品系,榮獲第19屆國家新創獎-學研新創獎(農業與食品生技類)。

▲經過基因編輯的海大壯鯛取肉率較原品系增加約20%(照片係台灣海洋大學提供)。

黃章文副教授表示,這套技術開發及驗證到現在約5年時間,相較於傳統育種需要10~20年不等,已減少一半以上世代培育所需時間。台灣鯛本身就有不錯的環境適應力與抗病力,在經過鎖定特定基因精準選育後,除了有高生殖率、孵化率及存活率縮短育種時程,也能應變全球環境變遷與極端氣候之影響,如耐寒品系在連續2日處於10℃水溫下的活存率高達90%以上;耐鹽品系在全海水養殖下的存活率是市售商業品系的2-3倍;抗病品系的抗病存活率是市售商業品系的3倍,受海豚鏈球菌感染後的死亡率低於10%,而且各品系也可以與市售商業品系雜交,提升子代的抗病與抗逆境能力,將能成為永續水產養殖發展的關鍵魚種。

▲海大水產育種團隊3要角於第19屆國家新創獎頒獎典禮合影(照片係台灣海洋大學提供)。

龔紘毅副教授則指出,透過精準育種能增加產量、抗病、抗逆境及營養價值,可以因應全球人口增加及環境變遷所造成的糧食與動物蛋白供應危機,非常符合聯合國永續發展目標(SDGs)。另外,除了以基因體標記輔助選育高抗病與抗逆境臺灣鯛品系外,應用新興的基因編輯技術也已建立良好的精準育種技術及研究成果。以CRISPR-Cas9標靶突變尼羅吳郭魚的肌肉生長抑制素b(myostatin b)基因,目前已建立體重、體高、體寬顯著增加,背部及兩側肌肉倍增,其取肉率較原品系增加約20%的高取肉率「海大壯鯛一號」(NTOU Mighty Tilapia No.1, MT1)品系,可進一步培育兼具成長快、高取肉率與高抗病力或抗逆境的新品系。

▲龔紘毅副教授於2022漁業展中與漁業署張致盛署長介紹基因編輯技術培育的海大壯鯛(照片係台灣海洋大學提供)。

徐德華助理教授說,育種選拔是產業的重要議題,提升種原優良性狀是永無止盡,海洋大學具有試驗場域、控制設備、精準技術及高階養殖人才等各項優勢,可以協助種苗的篩選與驗證,更可以進一步挑選具優良基因魚隻進行精準選育以及冷凍保種技術應用,將優質性狀穩定遺傳或長期保存。透過AI水下辨識系統輔助技術觀測魚隻行為模式,針對生物異常狀態進行記錄與分析,AI也可以觀察到魚隻在不同緊迫下細微的變化,將不同抗逆境緊迫行為學習與分類,以科學演算數據判別異常型態,幫助在逆境選育過程中篩選更具精確且穩定適應力的魚隻。再搭配前瞻性分子鑑定專利技術,大幅提升育種準確性並加速選拔流程。