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MIT 培育出「會發光的植物」:未來盆栽能變檯燈、種樹將有可能取代路燈!

2018.01.05
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光與人類生活密不可分,古時人類用火把照明,隨著時代推移,現今人類談論的是如何使用再生能源驅動電力。但在未來,更加進步、環保的照明方式,或許只需栽種幾盆植物即可。

整理/李沂霖

美國麻省理工學院(MIT)奈米生物科技研究團隊近日宣佈,他們已成功培育出「會發光的植物」,經過不斷優化,有望運用於室內照明,甚至能取代路燈。

科學家經研究發現,將植物葉片高壓浸泡於含有螢光素酶(luciferase)、螢光素( luciferin)以及輔酶 A(co-enzyme A)3 種元素的特製的奈米粒子溶液中,即可令植物自行發出近4 小時的微弱光線。

統計顯示,照明設備消耗了全球約 20% 的電力,此項研究計畫參與者 Michael Strano 表示:「我們的願景在於令植物具備如檯燈般的功能,但不需要插電,僅需透過自身的代謝作用即可發光。」

過去科學家也曾利用基因轉殖技術讓植物自體發光,然而這項技術能應用的植物種類有限,而今,MIT 研究團隊的方法能適用在多種蔬菜如芝麻菜、菠菜、芥藍、西洋菜等植物身上,目前團隊致力於提高發光效率以及改造喬木植物。

未來,研究團隊希望能研發出以塗抹或是噴灑的方式取代將植物浸泡於溶液中,將這項令植物發光的技術運用於街道上的樹木以及其他大型植物上,「我們的目標是找出一種作法,在植物的幼苗期或成熟期皆適用,並能在其生命中延續。」

然而,如果要用植物來取代照明設備,若只有「開燈」的功能怎麼行?研究團隊表示,藉由加入螢光素酶的抗化劑,植物即可具備回應環境狀況的能力,當植物所處的環境光線充足時,就會呈現「關燈」狀態,並不會持續散發光芒。

Michael Strano 表示,植物具有自我修復的功能,並早已具備適應戶外環境的能力,如今已經到了一個良好的時機,去思考如何運用植物奈米學作為未來照明的選項。相信不久後的將來,盆栽將能成為家中的照明光源,而種植樹木則相當於裝設路燈。

核稿編輯:金靖恩

參考資料

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太陽能與智慧電網全都有,這座「從零打造」的永續城市,給都市人不妥協的環保住屋新選擇

編譯:郭潔鈴

想要實踐節能行動,卻因所住的社區太老舊、公寓太狹小,而無法順利轉型至再生能源?不只民眾有此煩惱,全球市長也苦惱於如何將綠能科技應用於老舊都市中的公共建設中;而於美國波士頓的近郊,有座以高科技及環境永續為特色的「智慧城市」Union Point 正在建造中,它從設計之初便全盤考量永續設計。

房地產開發商 LStar Ventures 已著手將美國麻州南部多達 1400 英畝(約 170 萬坪)的土地建造成永續社區,他們希望將居住於智慧城市的願景賣給創新科技公司,像是跨國電商 Amazon,以及既渴望環保又習慣都市生活的人們。(同場加映:一個數萬人居住的永續環保「人工智慧島」──南韓松島國際城市

「當現有城市不得不進行改造,以適應像電動車等新科技時,從無到有建造新城市的好處就是,可以從一開始就考慮這些措施。」工程顧問公司 Arup 的儲備合夥人 Cameron Thomson 表示,該公司將負責 Union Point 的永續設計。

通常以建造高級住宅為目標的 LStar Ventures,此次的計畫比以往更有野心,例如它將使用達到美國綠建築協會 LEED 認證標準(Leadership in Energy and Environmental Design)的節能設計,並安裝物聯網及智慧電網,使大樓的機械設備和電子設備皆能即時地被監控,像是 LED 照明、暖氣、空調等系統。上述做法皆是為了打造一個 Union Point 建築之間的能源網絡,使其馬上比傳統房屋更節能、更有效率。

Thomson 認為,未來太陽能與蓄電池將於能源供應中扮演重要的角色,因此 Union Point 市中心的建築屋頂,大部份將安裝太陽能板;此外市郊也將建造大型的太陽能發電廠。當電池科技趨近成熟,並降低售價時,Union Point 便能逐步降低對區域電網的依賴。

「這項計畫出現得正是時候,因為建築中必備的智能科技已變得平價且容易取得。」Thomson 表示。

Union Point 建案預計將建造 4 千戶住宅並規劃 1 千萬平方英尺(約 93 萬平方公尺)的公共商業區,區域內將囊括辦公大樓、零售商店和餐廳,當中餐廳部分的食物來源將由屋頂農場提供。除了城市內的綠地之外,整個社區還會被 1 千英畝(約 4 百萬平方公尺)的植被包圍,並有長達 50 英里(約 80 公里)的健行步道和腳踏車道。

目前此建案已有 25% 的房屋落成,並有約 1200 位住戶入住,LStar Ventures 的執行長 Kyle Corkum 預估將於 2018 年底完成第一期建築,然而這項計劃所費不貲,早期成本高達 50 億美金,很有可能需花 15 年以上才能回本。

Union Point 計劃於 2050 年之前 100% 以潔淨能源發電,例如以太陽能或風力發電,然而 Thomson 認為這絕對不是個可以輕易達成的目標,因此除了降低對化石燃料的依賴之外,Union Point 也期待區域電網可以增加使用綠色能源的比例,使其的電力來源更穩定。

近年來,麻州國營事業的電力來源,必須有 12% 由購買再生能源取得;社運人士更積極推動增加再生能源使用比例的法案,欲每年提高 3% 使用率,以達到 2050 年前全州 100% 以再生能源發電的目標。(同場加映:沒有煙囪的天堂之島:拒絕核電的夏威夷,目標邁向 100% 以再生能源供電

然而要達成這項協議,還有很長的路要走。哥倫比亞大學環境工程學系的助理教授 Ngai Yin Yip 表示:「同意者與反對者之間,仍然有很大的意見差距,我們可能很難一次行動就圓滿解決落差。」

Ngai Yin Yip 更補充道,Union Point 採取漸進式的做法是合理的措施。「關於如何打造真正永續的城市,並達成零碳足跡的目標,我們仍有許多地方需要努力學習。」

邁向零碳排的同時,LStar Ventures 欲讓 Union Point 成為創新綠能科技的孵化基地,使公司能於都市環境試驗新點子,也有足夠的空間可以成長。這項計畫與 Google 的姐妹公司 Sidewalk Labs 頗為類似,該公司欲將 16 個北美城市轉為智能城市的科技中心。

Union Point 的開發商設想此社區將為住在麻州東南部的人們創造工作機會,並提供需通勤至波士頓的上班族一個交通方便的居住地,這個社區周圍有火車站,使該地至大城市的通勤時間僅需 20 分鐘。

便利且創新的特性,使 Union Point 加入 Amazon 新總部落腳處的競爭者之列;此外,一間荷蘭expedited的電子製造商 Prodrive Technologies 已於今年 11 月開始於當地建造新的辦公室。

由於對大量工作機會和住房需求的展望,管轄 Union Point 所屬土地的 3 個城鎮,其區域委員會已同意 LStar Ventures 的開發計畫,並願意加快建築的 30 天審核程序。「我們清楚認知到,這會是此區域的一個經濟動能。」Rockland 鎮長 Allan Chiocca 表示。

核稿編輯:金靖恩

參考資料
They’re Building The Sustainable Urban Future Near Boston(Huffington Post)

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