產業缺水新出路!台大學者開發低用電奈米水處理,登國際期刊

過去工廠多以電換水,會消耗大量能源,如今透過新的技術,用電量可以減少 1/3 至 1/2。
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▲Photo Credit: Shutterstock/ 達志影像
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    原文刊登於中央社,INSIDE 經授權刊出。

產業五缺當中的「缺水」可能有解方了,由科技部優秀年輕學者計畫所支持的台大學者吳嘉文、侯嘉洪,成功開發出領先全球的創新技術「奈米孔洞碳材於高效能電容去離子系統」,以高效能方式解決水資源問題。

科技部工程技術研究發展司司長徐碩鴻表示,高科技產業對用水需求非常高,廢水回收也非常重要,如果能夠回收,經濟效益、環保效益都會很高。

科技部今天舉行「水科技再升級,台灣技術領先國際」研究成果發表記者會,介紹年輕學者的研究成果,台大化學工程學系教授吳嘉文負責新穎材料的開發,再由環境工程學研究所副教授侯嘉洪負責實際應用於電容去離子系統的設立,他們整合科技部 2 項計畫,成功開發領先國際的奈米孔洞碳材於高效能電容去離子系統。

科技部指出,這 2 位優秀年輕學者的計畫成果不僅發表於一流國際期刊 Nanoscale,同時獲選為期刊封面,2 位教授特別將象徵台灣的台北 101 放到封面中,宣傳這些工作是 Made in Taiwan。

在關鍵材料的發展方面,吳嘉文教授團隊開發出高導電、高電吸附的創新奈米孔洞碳材,創新水科技方面,侯嘉洪則長期致力於發展創新的電容去離子技術(Capacitive deionization, CDI)。

CDI 技術是一項新穎、低用電的奈米水處理程序,以奈米孔洞碳材為電極,以電荷貯存的原理,移除水體中的鹽類或是帶電的污染物質。科技部指出,這項技術可應用在水淡化、硬水的軟化、重金屬的移除、地下水砷的去除、再生水、以及廢水採礦等,在國際間被認為是最具有前瞻性的潛力技術。

侯嘉洪表示,2013 年研究至今,現在正從技術成熟邁向商業化階段,預計需要 1 至 3 年的時間,雖然現階段成本還是偏高,這項潛力技術已經引起關注,團隊正在和部分高科技廠商接觸。

侯嘉洪指出,過去工廠多是以電換水,會消耗大量能源,如今透過新的技術,用電量可以減少 1/3 至 1/2,而且台灣高科技產業蓬勃,未來高科技用水可能面臨瓶頸,這項創新技術有助於解決問題。

科技部指出,吳嘉文與侯嘉洪的創新性研究成果能達到在低電壓 1.2V 操作下,目前國際最高的電容去離子量(16.2mg/g) 的優異效果;此外,這項領先研究已將 CDI 技術進行模型廠實驗,成功在真實環境驗證測試,完成 CDI 的技術示範,研究能量成功擴散到產業界,往商業化邁進,不只協助台灣水科技產業的技術升級,更有助於解決台灣面臨的水資源和物質流失衡等永續性問題。

責任編輯:Heemie
核稿編輯:Mia


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以前瞻眼光展開電動化車款轉型,Lexus HEV 油電複合車獨步全球

早從2005年便投入電動化轉型研發的Lexus, 在15年前就推出全球首款豪華油電複合車(HEV, Hybrid Electric Vehicle),透過兼顧油耗環保與優異性能等多重優勢,成為消費者踏入電動化領域最佳首選。
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Photo Credit:Lexus
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時間回到 2005 年,Lexus 獨步全球豪華車廠,率先推出首款 HEV 油電複合車 RX 400h,不僅成為電動化豪華先驅,經過多年的發展,更奠定在此領域不可撼動的領導地位。在純電車款尚未普及前,Lexus 便已佈局油電複合動力產品線,提供消費者務實且環保的豐富選擇。從這一點就能看出 Lexus 的精準眼光,而在油電複合動力領域耕耘多年的 Lexus,至 2020 年為止已累計減少全球約 1900 萬噸的二氧化碳,成為其他品牌的比較標竿。

以深厚技術為基礎 破除 HEV 為轉性過渡產品迷思

10 幾年下來,Lexus 在油電複合動力領域累積深厚實力,並不斷突破,陸續推出首款後驅油電複合車(HEV, Hybrid Electric Vehicle)-GS450h、首款 V8 引擎 HEV-LS 600h ,現在更打造出業界最為先進的第 4 代 Hybrid 系統。Lexus 針對不同的動力及操駕需求,推出多元的電動化車款。證明了油電複合車 HEV 並非純油轉純電的過渡性產品,而是能夠滿足消費者需求的務實之選。

其關鍵就在於「均衡性」,油電複合動力系統除了可以寧靜行駛,動力輸出同樣飽滿卻較為平穩順暢,因此駕駛無須重新適應過去多年來習慣的動力特性,無痛轉換加上養護方便,又兼顧高油耗經濟性的優勢,Lexus 旗下 HEV 油電複合車款可說是面面俱到。

而目前最先進第 4 代油電技術,最具代表性的產品就屬 LS 與 LC 車系的 500h 車型,採用 3.5 升 V6 引擎為基礎,並首度換上鋰電池,因此綜效馬力輸出比過去更好,且作動效率更佳。另外最關鍵為具備 Multi Stage Hybrid 科技,除了原本 ECVT 變速系統之外,後軸再增加一具 4 速變速箱,提供更強勁的加速感受,並能在高檔位駕駛時有效降低引擎轉速,進一步達到節能目的。

全球屢創佳績 深受台灣市場肯定

Lexus HEV 油電複合車自從推出以來,就一直受到消費者高度支持,不僅在全球市場交出好成績,在台灣同樣也引領著豪華油電市場發展。Lexus 品牌於全球約 90 個國家銷售,截至 2021 年 4 月底為止,電動化車款累積超過 200 萬輛販賣,占比品牌整體銷售量高達 33%,累計減少二氧化碳排放超過 1,900 萬噸,換算約等同 30 萬輛新車的碳排量,可說成果卓著!

而台灣市場方面,1999 年 Lexus 引進 RX 車系,一上市旋即獲得消費者熱愛,打下在豪華 SUV 市場的重要地位,並創下驚人的銷售記錄,2006 年導入油電複合動力車款- RX 400h 以來,便以獨跑之姿持續領導豪華油電市場走向,目前 Lexus 在台灣市場已經達成全車系都有油電複合動力 HEV 動力選擇,遙遙領先其他對手。

堅強產品陣容佈局 顛覆傳統豪華定義

作為第一款在台灣推出油電複合動力車型的產品,RX 的油電複合動力車型受到許多關注,小改款時,除了調整車款外觀特色帶來更為精緻與豪華的風範,內裝配備亦有所提升,觸控式中控螢幕和搭配 remote touch 操作介面,操作體驗直覺便利。另外還新增 6 人座設定,第二排座椅採用 Premium Captain Seat,乘客可在 2、3 排座椅間穿梭,同時大幅提升車室使用便利性。

RX 450h 全面創新 豪華新視野。/Photo Credit:Lexus

RX 450h 亦在先進安全科技上搭載豐富配備,全車系標配全速域 DRCC 雷達感應式車距維持定速系統,支援跟車到停與重新起步,加上 LTA 車道循跡輔助系統、ICS 智慧停車輔助系統,以及 RCTB 後方車流煞車輔助系統等駕駛輔助功能,確保減少長途行車疲勞,並降低因疏忽而產生的事故意外。搭配增加焊點與膠合部位,提升車身剛性,讓駕駛同時擁有安全性和駕馭樂趣。

另外同樣也屬於 Lexus 核心 SUV 產品的 UX,乃是品牌最年輕的成員,採用 GA-C 平台打造,擁有高剛性、低重心、充滿駕馭樂趣的特性。其中 UX 250h 搭載最新第 4 代 Hybrid 系統,擁用更佳的作動效率,以及高達 41% 的熱效率,使得 UX 250h 得以兼顧優異動力輸出、絕佳油耗表現。

UX 250h 油電複合動力車型搭載最新第 4 代 Hybrid 系統,非常吸引年輕人的目光。/Photo Credit:Lexus

Lexus 持續進化的腳步絕不停歇,即便在 HEV 領域獲得了卓著成就,但仍不斷探索各種未來可能與更多元的電動動力組合,Lexus 將持續部署 Lexus Electrified,像是電動車(BEV, Battery Electric Vehicle) UX 300e 不久的將來將於台灣上市,敬請期待。

想要瞭解更多關於 Lexus Electrified 的詳細消息?您可至 Lexus 官方網站獲得詳細資訊。更不能錯過後續即將推出 Lexus Electrifired 概念的動畫報導文章,所有想知道的大小事情,通通一次滿足!