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住進人人皆可負擔的永續住宅:德國能源公司攜手 Google Home 打造淨零耗能社區

結合太陽能電池、 Google Home──美國佛羅里達州坦帕市外的「Hunters Point」社區,就是個展示智慧住宅降低碳排放又創造綠能的最好範例。

編譯:魏守芸

在佛羅里達坦帕市(Tampa)南邊的一個漁村 Cortez ,一幢幢小屋組成的新社區將用 Google Home 來優化太陽能運用,以實踐「淨零耗能(net zero energy),也就是能源自給自足的目標。

德國能源公司「Sonnen」 製造儲存太陽能的電池,可以提供 Hunters Point 社區裡 148 間房屋所需的電能。

Sonnen 的資深副總 Blake Richetta 表示,「這將會是電網互動(grid-interactive)、電網優化(grid-optimized)的虛擬發電廠(Virtual Power Plant)。」Sonnen 設計自有軟體與 Google Home 裝置連結組成一個系統,在適當的時刻將額外的電力儲存在電池裡。

舉例來說,當白天屋主出外工作時, Google 的恆溫控制器(Nest thermostat)便提早開啟「預冷」功能,意即此時屋頂上的太陽能源能夠被直接使用;而在晚間用電的尖峰時段,Sonnen 系統便能利用白天的儲能、逐漸提高室內溫度,使屋子得以保持舒適溫度。(同場加映:不用常開冷氣,也能維持最佳室溫:被動式房屋為住戶省下 7 成空調電力

( Google 的恆溫控制器(Nest thermostat)讓屋子因為事先調控溫度而保持舒適。來源:Google)

這項系統解決了太陽能的其中一個難題──電網無法儲存大量電力。 Richetta 說,「將太陽能貯存在電網,會讓電網運作困難,不只昂貴,又讓電網負荷太大,最終無法成功。」

電網產生太陽能後,當日正當中,電力需求低時會導致電力過剩;當日落後需求遽增,發電設備又必須迅速地跟上產能,所以藉由電池儲存系統配合軟體來控制電力供需,便能夠更有效率地使用太陽能。

Hunters Point 社區裡的一間間小屋,為建商與中佛羅里達大學的太陽能中心研究機構合作設計,除了具有 LEED 認證(註一),碳纖維的建築材料讓屋宅可達到防五級颶風的安全標準(美國法定只須達到三級颶風)。

如果颶風吹走電網,太陽能板和電池將能持續供電社區,直到颶風離開。 Richetta 說,「好消息是我們在佛羅里達,這裡陽光充足,那麼只要太陽依舊高掛,我們永遠都能有備案。」。(延伸閱讀:翻新屋頂對抗全球暖化:特斯拉推出「太陽能瓦片」,立志讓所有家戶擁有乾淨能源

Hunters Point 社區在 2019 年底開工後,開發者 Pearl Homes 預計將會著手第二項計畫──建設 720 間租屋住宅,使用同樣的節能設計、太陽能板、電池貯存系統以及 Google Home。這將會是此規模社區中,第一個淨零租屋社區,能夠讓過去無法負擔這類住宅的人們都有機會接觸。一房兩臥的單間租金大約在美金 1200 元到 1400 元左右。

Pearl Homes 總經理 Marshall Gobuty 說:「我們的任務是讓所有人都能負擔得起結合太陽能發電及 Sonnen 系統的永續綠建築,讓住進永續住宅不再專屬於有錢人。」

註一:「領先能源與環境設計」,Leadership in Energy and Environmental Design ,簡稱 LEED。是美國綠建築協會在 2000 年設立的一項綠建築評分認證系統,用以評估建築績效是否能符合永續性。

核稿編輯:李沂霖

參考資料

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IBM 預測未來 5 年 5 大創新科技——AI 把關食品安全、區塊鏈減少食物浪費

2019.02.26
合作轉載

每年 IBM 研究院都會針對全球的趨勢、市場走向,提出未來 5 年 5 大創新科技預測報告「5 in 5」,2019 年的重點,聚焦在食品安全,以及減少汙染及浪費上。

數位時代/高敬原 

全球人口將在 5 年內突破 80 億大關,IBM 混合雲資深副總裁 Arvind Krishna 認為:「受到氣候變遷、有限水資源的影響,我們的食物供給,只會面臨越來越多的考驗,」他說:「要能夠面對這樣未來,我們會需要新的科技、科學、設備上的突破。」

正因為如此,每年 IBM 研究院都會針對全球的趨勢、市場走向,提出未來 5 年 5 大創新科技預測報告「5 in 5」,今年(2019)的重點,聚焦在食品安全,以及減少汙染及浪費上。

數位分身模擬,讓農民用更少資源養活更多人口

IBM 指出,本世紀結束時,世界人口將增加 45%,同時種植食物的土地也會減少 20%,農夫必須用更少的資源,養活更多的人口。

因此,可以透過數位化紀錄作物的品質、土壤狀況、市場上的售價,以及物流的狀況,也就是我們常說的數位分身(Digital Twins),意思是把物理世界跟數位世界連接在一起,透過感測器做出真實物件的模型,再搭配 AI、機器學習、軟體分析,做出只存在於虛擬空間中數位生產模型,這些模型就像是一個虛擬的雙胞胎,可以用來幫助設備預防性維護、設計生產流程等等。

透過數位分身,能幫助農夫利用所蒐集到的數據,更有效率地預測農作物產量,在有限的資源下,擴大生產的規模,同時這些系統模擬真實情況,也能變成提供銀行借貸所需的資料,讓農民更有能力拓展自己的事業。

區塊鏈結合 AI,減少蔬果浪費

根據統計,農民種植的蔬果,有高達 45% 是被浪費掉的。IBM 認為,從農民到食品供應商,供應鏈中的每個參與者,都必須清楚知道需要種植、訂購以及出貨的數量。

IBM 認為,當區塊鏈、物聯網(IoT)、AI 演算法整合在一起,便能解決這類問題。簡單來說,IoT 裝置可以追蹤蔬果從採收到販賣的過程,AI 演算法透過數據分析,幫零售商找出消費者的飲食消費習慣,以便在對的時間下訂對的蔬果,避免進貨過多浪費,消費者買到的蔬果也是相對新鮮。

上下游資訊的串接,靠的是區塊鏈技術,透過分散式帳本,記錄整個蔬果供應鏈的狀態,資訊安全、透明後,能減少生產端、銷售端的資訊落差,以降低蔬果浪費。

食品安全監督將更有效率

食品安全也是一大重點,以美國來說,受汙染的食品每年會產生 90 億美元的醫療費用,以及 750 億美元的食品銷毀損失,更導致 3 千多人因此死亡。

IBM 認為,未來 5 年全球的食品安全檢測人員,將能透過微生物來保護我們所吃的食物。事實上,有些微生物對人體是有益的,有些則是有害的,研究人員會從 DNA 以及 RNA(核糖核酸)中,找到微生物組,透過核酸定序技術次世代定序(Next Generation Sequencing),以大數據分析的方式,分析微生物的基因組成,可以提早發現病原菌生長,讓食品安全變得具有預測性。

人人都能自己把關食物安全

當然,如果可以靠手機驗出食物中的汙染物質,對所有人來說將更便利,IBM 正在研發一款可攜帶的 AI 感測器,可以偵測出比人類頭髮還要小 75 倍的細菌。

除了手機,未來這款感測器也可能裝在流理台、沾板,甚至是叉子上,可以在食物吃進嘴巴前,分析食品中是否有汙染物質;在工業應用端,也能將這類微型感測器裝在工廠的輸送帶中。一旦這技術成真,細菌感測器技術可提升病原體檢測的速度,從幾天縮短到幾秒鐘的時間,讓人們自己就能檢測食物是否含有大腸桿菌或沙門氏桿菌。

塑膠變成可再利用

無法回收的塑膠容器,成為地球生態的一大負擔。IBM 認為,5 年內可以大幅改變垃圾處理的方式,提出一種叫做 Volcat 的技術。

Volcat 可以將聚酯纖維,轉變成可再生資源,目標是把這些聚酯廢料,轉化成新的可再生材料,也就是說從牛奶盒、餅乾容器、塑膠袋都變得可以回收,企業也能用這些再生資源,重新製造新的產品,來減少塑膠用品的數量。

全文轉載自數位時代,原文標題:區塊鏈能減少食物浪費,IBM 揭五大改變世界的創新科技

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