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用木頭取代玻璃?這扇透明木窗減碳效益更佳、隔熱保溫效果更好

2021.02.22
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社企流/編譯:黃維萱

2021 年 1 月美國馬里蘭大學( University of Maryland )在研究期刊中發表一種新型材質,乍看是透明塑膠,事實上卻是木頭。未來應用的範圍包含製造能源效益較高的窗戶,或是建造可透視的建築物。

身為研發人員之一的馬里蘭大學材料科學教授 Liangbing Hu 表示:「相較於玻璃,木頭的熱導率較低,而且更輕、更堅固、更環保。」也就是說,木頭更能隔熱、保溫,能量轉換更有效率。

團隊預計將此材質應用在建築物上,以透明木材取代玻璃製成的窗戶,讓建築物更加恆溫,可更有效利用能源。另外,基於木材的結構,窗戶可以引進自然光,同時也減少強光。

透明木材並不是首次出現在研究領域中,但此研究中的製成方法更具永續性。其他的製程通常會將木頭浸泡在亞氯酸鈉中以除去木質素——木質素是一種成褐色粉末的酚聚合物,作用是支撐植物,同時賦予植物褐色。但這個過程會削弱木材的堅固程度,也會產生難以回收的材質。在 Hu 和他的團隊的調整之下,透明木材不需要完全去除木質素。只要在原木上刷上氧化氫並使其曝曬於紫外線下,便能除去木質素,而最後的透明木頭成果可以再覆上環氧樹酯作為保護。

科學家和工程師不斷地在思考,如何將可再生資源應用在建築領域中。研究指出,運用木材取代鋼筋水泥來建造大樓,可減少近一半的二氧化碳排放量。如今,有越來越多摩天大樓以木材建成。當然,這是建立在樹木合理砍伐、永續造林的前提之下,「需以永續的方式取用木材資源,倘若是無限制地將森林砍伐殆盡,則會比用鋼筋建造建築物還不環保。」加拿大建築師事務所負責人 Craig Applegath 表示。(延伸閱讀:德國學者從建築找到全球暖化的新解方——以木頭造屋取代鋼筋水泥,有望一年吸收億噸二氧化碳

此外,科學家也正研發出可於實驗室中培養植物的技術,有望減少砍伐森林。

這款新型的透明木頭材質相較舊有的透明材質,硬度提升 50% ,甚至可應用在建築物中的承重牆、亦可應用在太陽能電池中。目前,一家名為 InventWood 的公司正在將該技術商業化。該公司致力研發具環境永續性、高品質且具經濟效益的材質,以回應當今棘手的環境問題。

核稿編輯:李沂霖

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NASA 也相中的潛力股——這間公司回收「廢氣」製墨鏡鏡片、車用零件等用品

2021.02.18
合作轉載

環境保護,是我們越來越在乎的議題。很多新創公司也因此在這上面著墨,尤其是製造業更積極的使用更環保,甚至可以循環利用的原料。美國公司 Opus12 也正朝著這個方向前進,而它使用的「原料」竟然是由工廠排放出的廢氣!而它們的技術,未來還可能讓人類能利用火星上的資源。

創新拿鐵/文:Howie Su

石化工業汙染家鄉,引發 Etosha 對環境健康的重視

Opus12 創辦人 Etosha Cave 生長於發展石化工業的德州休士頓,自小認為那些冒著黑煙的工廠造就了城市,提供了許多人養家糊口的工作機會。原本她因此對這些工廠帶著感恩的心,不過,念中學期間一件大事徹底改變了她的價值觀:鄰近她家的廢棄石油廠在十幾年間默默地汙染了水源。居民長期飲用受污染的水,引發多種罕見疾病及癌症,終於引爆了劇烈的抗議。Etosha 一家因為住在上游僥倖未直接受到影響,卻還是在 Etosha 心中種下了恐懼的種子,對嚴重汙染環境的石化產業產生深深的抗拒。

離開休士頓來到明媚的加州史丹佛大學就讀,Etosha 驚豔於舊金山涼爽的微風與優良的空氣品質,在攻讀研究電化學的同時,Etosha 思索著若家人也能擁有這樣的生活環境,那該有多好。她因此加入了著名的迴旋加速器研究(史丹佛大學和勞倫斯伯克利國家實驗室合作項目),在那裏,她遇見了專攻全球氣候及能源的 Kendra Kuh,兩人雖然專業相差甚遠,聊起天卻很有共鳴。

在一次閒談之中,Etosha 隨意提到正在研究電解二氧化碳。利用溫室氣體產生的能源若代替石化工業,可以直接減緩重金屬水汙染及土壤污染,甚至減緩溫室效應。Kendra 靈機一動想到,現在許多工廠因排放二氧化碳被政府徵收大量稅收,何不與這些企業合作,將二氧化碳廢氣轉化成能源使用呢?

她們興奮地開始計畫,將公司取名為 Opus12,也邀請了商學院校友 Nicholas Flanders 加入,為創業做市場分析、前瞻布局。

收購二氧化碳,電解成再生能源賣出

創業初期雖然衝勁滿滿,Etosha 在加州舉目無親且肩負學貸,龐大的經濟壓力讓她面臨財務困難,一度租不起房子只能睡在車上。「那時我只有 14 件黑色 T-shirt 跟牛仔褲,每天穿一樣去上班。我跟夥伴將公司人力縮減到最簡,逼迫自己只想著怎麼把最重要的事情做好,不敢去多去想生活該怎麼辦。」Etosha 在接受訪問時這樣形容。但極端的壓力迫使她轉換心態,在那段時間裡除了思考怎樣將電解產出的能源最大化(再生燃料,如甲烷),另外也思考如何將分解出來的其他物質(聚碳酸酯聚合物、一氧化碳)有效利用。

經過數年穩扎穩打的技術累積,現在的 Opus12 總計已可成熟生產 16 種產品,如供飛機商業用途的再生噴氣燃料、製作現在大多數太陽眼鏡鏡片的聚碳酸酯聚合物、還有手機充電器的外殼素材也能經由獨家技術轉化製成。眾多合作品牌中,Opus12 與賓士汽車合作的計畫(pilot project),在 2020 年2 月偕同發表由二氧化碳製成的車柱蓋(Pillar Cover),目前 Opus12 也持續與賓士合作,開發其他相關車用零件。

除了地球上能源的永續發展,這位德州女孩與她的夥伴已跨出更大的腳步,得到 NASA 的投資。NASA 的火星資源研究(火星大氣成分有 95% 是二氧化碳),預計利用火星當地的二氧化碳轉化為物資。主要的應用有,將電解後產生的甲烷作為火箭燃料、藥品的原料;乙烯,也就是當今塑膠主要的成份,可用於製造用於工具、容器和 3D 打印。Opus12 正一步步努力,在不久的將來實現不可能的任務。

一步一腳印,實現綠色消毒

「汙染不過是我們沒有善用的資源」Etosha 演講時,微笑著引用美國發明家巴克敏斯特富勒 (Buckminster Fuller)的名言。

這家前途不可限量的新創公司正以火箭噴發的速度發展,難能可貴是創辦人 Etosha 實現目標一貫務實的態度。Opus12 短期願景是在加州廣為部署產品,在工業和農業排放到空氣之前回收。建立完整的商業模式後,希望能推展到全美,包含她心繫的故鄉-德州。

Etosha 相信,當再生能源與現有的基礎設施循環產生電力,這些產品的生命週期及能源損耗,將大大低於傳統石化產業作法。我們將擁有更潔淨永續的生活環境及健康的身體,並為下一代提供美好的未來。

全文轉載自創新拿鐵,原文標題:「污染」只是沒有被善用的資源!這家廢氣回收公司用創新技術,將溫室效應的元兇變成我們常見的商品

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