農業界變形金剛 解缺工之急

(台北內科週報第649期/2024年9月23日-2024年9月29日)

【產學政研連線】工研院與農業部台中區農業改良場合作開發,有著「農業界變形金剛」之稱的「4輪傳動與轉向農業共通載具」,採用了國產馬達驅動,可適應不同的地形與場域工作,迴轉半徑更是不到2.5公尺。不論運輸、割草或噴藥等,可隨時依據任務更換工作模組。由於搭載了智慧控制核心,並使用車規模組,依據需求還可以進行有人與無人駕駛的切換,功能上充滿了各種彈性與可能。

工研院中分院李士畦副執行長表示,勞動力不足已經是全球急需面對的共同議題,尤其勞動環境相較辛苦,透過農事協作機器人在農場、畜牧及養殖作業的幫忙,有助於提升工作效率,並緩解勞動力缺口。這類智電型農事機器人協作模式的蓬勃發展,也代表著在全球淨零碳排浪潮下,電動化取代汽柴油動力、結合AI邊緣運算的人工智慧控制模組,可以展現農務協作的強大支援能力,因為包括翻土、灑種、授粉採摘或飼養、照顧或清掃畜舍環境等農務,都能交由協作機器人來處理。除了解決缺工問題,台灣AI科技的多元應用與智慧模組供應鏈優勢,正在全力促成AI帶動百工百業發展的政策決心。

▲工研院透過學研合作,開發出「甲醇燃料電池農業共同載具」,大幅降低有害氣體排放,也能提升電動載具工作效率(照片係工業技術研究院提供)。

曳引機,則是全球農務作業中應用最廣泛的農業機械之1,只要附掛相關的作業模組,就可以可進行翻土、中耕、除草、施肥等作業。對全球屬於與台灣農業施作環境類似、破碎或多為中小型農地環境的國家而言,中小型電動曳引機成為台灣進軍國際市場的重點發展優勢品項。工研院整合國內的3電零組件模組,配合智慧核心控制器與周邊模組的發展,完整的開發出台灣第1台可進軍國際的全國產小型電動曳引機。這台與農業部高雄區農業改良場合作,從雛型機、田間測試、到與國內農機製造業者進行系統整合,並在車規產品與國際標準助陣下,跨領域成功的串聯了三電供應鏈與農機製造商。

由於優先應用綠色能源供應動力的農用載具,是淨零碳排政策下的重要目標。工研院透過學研合作,結合高雄科技大學郭俊賢副校長團隊的「甲醇燃料電池」,開發出「燃料電池農用共通載具」。由於甲醇驅動燃料電池具備高能量密度,運作時主要是排水,沒有其他有害氣體的排放。相對於傳統引擎,除了大幅減少環境汙染,還能解決農用電動載具在田間難尋充電站的難題。由於相較於傳統加氫方式有著成本低、效能高的潛力,也能有效提升智電型農事協作載具的工作效率與延長工時的機動性效果。


產學合作新進階 商業開發最夯

(台北內科週報第630期/2024年5月13日-2024年5月19日)

【產學政研連線】產學合作多年,已有很多的成果,也磨合了不少互補互動的模式,發揮極佳作用,日前,國科會推動「科研創業計畫」致力於探勘學界的前沿成果,並連結科研創業生態系,轉化科研成果落地商化,提升我國產業創新能力與競爭力,更舉辦「商業開發培訓營」,協助學界具技術產業化的潛力團隊進行商業化,參與團隊將接受商業發展策略、市場分析等專業培訓,同時與成功企業家和投資者互動,建立有價值的聯繫和經驗分享。

以中央大學陳啟昌教授團隊所衍生新創公司互宇向量公司為例,其累積10餘年研發歷程,成功提出了國內唯一自主設計製造之光纖陀螺儀(FOG)與光纖陀螺儀慣性量測單元(FOG-IMU),該公司已擁有國內外25項以上發明專利與申請案,提供光纖陀螺儀一站式服務完整解決方案,現更與國內航空大廠合作進入試量產階段,產品可應用於國防、海事、航空與太空等領域,如無人機(UAV)、無人載具(AGV/ROV/UUV)、小型衛星(CubeSat、LEO),提供無GNSS/GPS或參考座標下的慣性相對定位,亦可衍生應用於旋轉式地震儀和橋樑監控等防災系統等防災應用,並於今年前往美國與國家太空中心(TASA)參與Satellite 2024展覽,積極拓展國際商機,致力於成為光纖陀螺儀慣性量測領域的國際領先品牌。

▲國科會「科研創業計畫」舉辦商業開發培訓營,協助學界具技術產業化的潛力團隊進行商業化,與成功企業家和投資者互動,建立有價值的聯繫和經驗分享(照片係國家科學及技術委員會提供)。

其次,台南大學張家欽教授團隊核心技術亮點,為鋰電池的先進完全回收技術,其以低能耗、高安全性的專利技術分離鋰電池正、負極材料與電解液,並可高度回收鎳、鈷、銅等金屬,目前電池拆解技術的總回收率已達80%以上;回收後,可用於再生鋰電池的正負極材料製作和電解液製程,並應用於備用電池、小型鋰離子電池等市場,且再生材料製作不需使用高溫耗能設備,從源頭降低生產成本和大幅改善環境汙染問題,解決了電芯製造廠的廢棄物處理難題,同時實現石墨廢棄物的回收再利用,從而達成鋰電池產業的循環經濟。

全球動力鋰離子電池需求用量不斷增長,未來將面臨大量除役廢棄之鋰離子電池,張家欽教授團隊的回收技術,必有助於將有限資源重生再利用,實現鋰離子電池產業的循環經濟模式,達到聯合國的可持續發展目標(SDG12, Responsible Consumption and Production)。

國科會作為科學研究和技術創新的推手,長期發掘學界具商業潛力之前瞻技術成果、串接上下游跨部會資源,建構學界完善創業生態系,建立科研成果創業典範,積極孵化臺灣新創企業,並協助科技新創爭取國際資金與市場,對接全球創業生態圈,擴大臺灣的國際影響力。台南大學張家欽教授團隊即為1例由國科會交棒經濟部接力支持,攜手構築成產學研新創的生態鏈,加速科研新創團隊達成重要里程碑,推動台灣產業智慧化和循環永續,展現出創新科技領域的優勢。想瞭解更多「科研創業計畫」資訊,可洽:https://exp.stpi.narl.org.tw/project/TGP/index