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環境技術新知

國際上碳捕捉及再利用技術介紹 
2024-05-07
空污 

溫室氣體(Green House Gases, GHGs) 排放到大氣中會導致全球變暖、改變降水模式及造成其他環境變化(Brennan and Grandison, 2012)。全球暖化導致海岸侵蝕,一些地區的生長季節延長,氣溫升高(因此冰川和冰蓋融化,以及海平面上升)、全球天氣的極端變化和氣候模式改變(例如洪水、乾旱、颱風和旋風)以及臭氧消耗(Raveendranathan, 2018)。根據世界衛生組織公佈的統計數據,從2030年到2050年,因為氣候相關營養不良、瘧疾、腹瀉和極端高溫暴露等原因,預計每年將增加約 250,000 人死亡(WHO, 2018)。GHGs濃度的穩定增加是導致全球暖化的最大關鍵因素,其中以人類活動造成的二氧化碳排放至大氣為主要的貢獻來源,亦是當今世界需要解決的環境問題;其他氣體如甲烷 (CH₄)、一氧化二氮 (N₂O)、含氟氯碳化合物(CFCs)在內的消耗臭氧層物質亦是導致氣候變化的主要空氣汙染物(Checa-Garcia et al., 2016; Montzka et al., 2011)。CO₂濃度在大氣中一直保持在172-300 ppm ,然而自1988年初以來,大氣CO₂濃度一直在逐漸增加,高於大氣CO₂之安全限值350 ppm (Kelling Curve, 2015),在2018年12月大氣CO₂濃度已經達到409.50 ppm (NOAA-ESRL, 2018)。人類活動,包括燃燒化石燃料用於發電和運輸,以及出於農業目的的森林砍伐是導致大量 CO₂ 排放的關鍵因素(Reddy, 2014)。 

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削減地下水中PFAS綠色技術開發 
2024-04-05
廢水 

全氟/多氟烷基化合物(Per- and Polyfluoroalkyl Substances, PFAS)為持久性有機污染物,易長期存在於各環境介質(空氣、土壤、地表水及地下水等)中且難以自然衰減,流行病學研究亦顯示對於人類健康將造成負面影響。聯合國於2009年訂定斯德哥爾摩公約,陸續禁/限用全氟辛酸(Perfluorooctanoic Acid, PFOA)與全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane Sulfonate, PFOS)等多種PFAS;同時美國、歐盟等多國也開始針對環境介質中的PFAS進行源頭管制及評估管理程序(Brunn et al., 2023; Cotruvo et al., 2023)。然環境部重視國際接軌及環境安全,持續關注此類新興污染物,於列管毒性化學物質及其運作管理事項中納管(如PFOA和PFOS等),並於環境中進行辦理調查。國外地下水PFAS改善技術,在考量此類物種具有長鏈疏水性全氟化碳鏈(CnH2n+1)和親水性官能基(-SO₃⁻和-COO⁻),其化學穩定性高且具水溶性的特性後,多以抽出處理法(Pump & Treat)進行,在後端的處理法以(1)顆粒活性碳、(2)離子交換樹脂及(3)薄膜法較為常見(Lu et al., 2020),但多有建置及營運成本高、處理過後的廢棄耗材仍需去化及能源使用高等缺點。因此,為解決廢棄耗材衍生二次污染之疑慮,本團隊構想為運用地下水抽出處理系統將地下水中PFAS抽出離地後,選用綠色材料之可再生活性碳吸附顆粒搭配中空纖維納濾預濃縮技術削減地下水中PFAS,期望能找出經濟且有效的綠色處理工法。 

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應用低成本氣體感測器在工廠環境中監測的可行性評估 
2023-05-05
空污 

空氣污染已成為許多國家與民眾關注的議題。許多文獻指出PM2.5 (細懸浮微粒)會對人體造成長期和短期的健康影響,因而世界衛生組織(World Health Organization, WHO)的國際癌症研究機構 (International Agency for Research on Cancer, IARC)於2013年將室外空氣污染物及PM2.5列為第一級致癌物 (IARC-WHO, 2013)。我國PM2.5的全國年平均濃度在2021年已降至14.5 μg/m3,提前達到2025年<15 μg/m3之目標。另外,由汽機車、石化業、許多工業及生物源排放的揮發性有機化合物 (Volatile organic compound, VOC),也是常見的空氣污染物之一。VOC和NOx的大氣光化學反應,為產生O3及二次PM2.5的主要來源,導致各種環境及健康危害,在189種有害空氣污染物(Hazardous Air Pollutants, HAPs)約有70%為VOC物種,包含醛類、醇類及芳香烴類等 (USEPA., 1996)。以往VOC和PM2.5的空氣品質都是用標準儀器量測,測值也較為精確,和其他空品儀器構成法規用的空氣品質監測網,但因為其成本較高、體積龐大且需裝設在控制溫溼度的固定站房中,因而無法進行廣泛的布點。相較之下,低成本空氣感測器成本低廉且尺寸較小,可大量佈置以填補法規監測站在空間及時間上的不足,加上近年來即時環境監測、大數據資訊及物聯網等跨領域技術結合形成的「環境物聯網」 (Environmental Internet of Things, IoT),即時資訊公布,能在數分鐘之內顯示監測數據的空氣感測器,確實已影響現今空氣污染物的測量方式。我國環保署從2016年開始與縣市環保局合作智慧城鄉感測器試辦計畫, 2017到2022年與多個縣市環保局合作推動並全面建置空氣感測器,現今已布建超過10,000台空氣感測器,主要輔助各縣市環保局作空品監測及污染熱區追蹤應用。在環保署與環保局的合作下,去年也榮獲全球「空品感測器物聯網」智慧50大獎,更是東亞唯一獲獎的國家。 

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國際循環經濟發展趨勢與案例研析 
2022-11-03
其他 

全球過去數十年以追求經濟、發展工業時代等為主的發展策略,雖造就GDP大幅提升,但隨著開發度攀升也導致環境生態失衡,間接使得氣候變遷加劇,而造成自然災害發生頻率與導致的災損日趨嚴重。根據聯合國2022年9月統計資料,全球總人口已超過79億,預估在2030年增長至85億,2050年則增長至97億。除了面臨全球人口持續增加,所需耗費資源同步增加之外,聯合國於2018年發表World Urbanization Prospects[1]中指出全球同步面臨人口過於集中於都市之問題,預估在2030年與2050年都市人口將從2018年42億 (占全球人口55%)分別大幅增加為67億人(占全球人口68%)。國際能源署(International Energy Agency, IEA)預測至2050年,都市GDP將佔全球總GDP約80%,然而都市產生的碳排放及能源消耗分別約佔全球的70%及75%[2]。全球過度城市化(Overurbanization)的問題已是現在進行式,衍生了包含資源生態失衡、治安失序、環境污染和阻礙永續發展等諸多問題。因此聯合國已於2015年發布包含社會、經濟、環境、治理等多個面向之17項永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)與169項細項目標(Targets),並以其為核心制定了2030 年永續發展議程(2030 Agenda for Sustainable Development),目標在2030年共同解決包括環境污染、氣候變遷、城市永續等問題。此後全球從國家、國際、到企業層級,紛紛相繼提出因應之推動策略與發展目標,其中「循環經濟」即為實現永續發展目標最為關鍵方法之一。傳統經濟成長仰賴消耗資源,導致環境問題持續惡化,環境保護與經濟發展難以取得平衡;而循環經濟模式則是將有限的資源,導入循環再生利用,兼顧環境永續與經濟發展。 

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危害性化學物質災害搶救訓練概述 
2022-05-05
毒化物 

近年全球科技不斷推陳出新,加上網路和通訊的普及,我國在海島經濟的型態下,便捷的國際貿易推動了經濟的成長,因此國內運作化學品種類與數量日以倍增,化學品運送頻繁,國內現有化學品運作廠家與化學品使用量日漸增長,其潛在風險與災害影響不容忽視,風險不僅存在於運作場址周遭,也因應運作廠家所需,各式槽車載運危害化學品穿梭於街道上,一旦發生事故,將波及大量民眾之生命財產安全,也可能污染環境,所需付出的社會成本甚鉅,而我國所遭遇關於化學品所致之事故也不在少數,2017年6月26日宜蘭縣00電子工安意外事故,作業人員進行例行性清理時於化學池滑倒呼救,戒護同仁進行救援時吸入硫化氫昏迷,造成4人到院前死亡、2人受傷送醫;2018年4月28日桃園市平鎮區000工業公司發生火災事故,因存放大量柴油及化學品,導致火勢一發不可收拾,此事故造成消防隊員6名殉職,1名重傷,及2名移工死亡; 2020年9月9日高雄市旗津區漁船氨氣洩漏事故,停泊旗津海事工作船渠進行整補工程時,因冷凍庫冷凍機爆管導致高壓氨氣噴發外洩,造成2人當場死亡、2人受傷送醫。 綜上所述,化學品不論是於儲存、運輸或使用等運作行為之危險性皆須重視,而當化學品災害發生時,該如何因應、處理,則是一門需要專業知識與豐富經驗的學問,因此,國內外均對化學品災害之應變人員之能力訂定詳細的規章並辦有專門的訓練。 

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