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研之有物 好文推薦【外太空的電力來源，可以在地球上廣泛應用嗎？談談如何用「廢熱」發電】
隨著氣候極化，高溫來的愈來愈早、延續時間變長，用電量也隨之年年創新高，然而冷氣、汽車運轉所產生的「廢熱」卻讓城市更加蒸騰，陷入「愈熱愈要用電、愈用電就愈熱」的無限迴圈……
如果，「熱」可以變成「電」就好了！你也曾這麼想過嗎？其實，早在200年前，德國科學家西貝克（Thomas Seebeck）就發現「溫差」可以形成電壓，而從30、40年前起，熱電已應用於太空科技，成為太空船或衛星的重要電力來源。
今天， 研究熱電材料十多年的中研院物理所研究員陳洋元，要跟大家分享熱電的原理、發展歷史、限制與近2年的新突破──未來某一天，或許我們不用再帶行動電源，可以更有效地將廢熱轉為能源，為手機充電。https://bit.ly/396uc6L
★提供觀點，促進思辨，#贊助報導者：http://bit.ly/2Ef3Xfh
#用熱發電 #廢熱 #能源 #電力 #材料 #中研院 #報導者
交大電子研究所陳柏宏老師研發出—無電池系統設計＊能滿足多元應用需求＊
過去幾年物聯網裝置以不可思議的速度成長，對人類生活帶來極大便利性。對於部署於特定位置的物聯網裝置，儘管裝置本身已有省電設計，但因部署位置難以更換電池，因此發展可從外部能源獲取電力的無電池物聯網裝置，成為全球積極投入的研發方向。
目前無電池物聯網裝置使用的外部能源，大致上可分成太陽能、溫差、震動，以及透過無線傳能等方式，搭配專屬的能源管理晶片，即可提供物聯網裝置適當的能源。在前述各種環境能源中，目前以太陽能發電最為成熟，除有光能取得容易的優點外，也有發電功率密度較高，可獲得較大能量的特性。溫度差發電雖然可獲得的能量較低，但適合運用於人體生理信號的感測，能量來源最終取決於應用模式與場景。
交通大學電子研究所教授陳柏宏說，採用無電池設計的感測裝置，除本身必須採用低功耗設計之外，也需屬於傳輸資料少、時間短的感測裝置。唯有如此，才能在絕大部分時間透過太陽能、溫差進行充電，並以低耗電狀態進行偵測和資料儲存，並於符合條件狀態下，於極短時間運用大電力傳輸資料。
*** 平時儲存能源，重要時刻發送資料
無電池的物聯網裝置運用範圍非常廣泛，以物流管理為例，若倉儲本身照明設備提供足夠光源，加上物品標籤採用對應的設計，平時就藉由吸收能源記錄商品的保存狀況與內容資訊，並儲存多餘能源，當能量足夠後，可將完整產品資訊傳送至伺服器，有助於大幅提升物流管理效率與發貨速度。
另外，為掌握洗腎病人的健康狀況，目前亦有研發團隊將感測元件與軟性電路板整合，可貼在病人的手臂上。如此一來，只需搭配具備無線充電功能的手環，即可收集病人的健康狀況，對於後續精準治療將帶來極大幫助，也為智慧醫療帶來更多元的想像。
陳柏宏指出，以往受限於技術上限制，若要確保病人身上的健康偵測裝置能24小時運作，不是因內建電池導致產品體積過大，就是得定時為裝置進行充電，即便現在有小型行動電源可使用，仍然會讓病人感到非常不便。現在將感測元件與軟性電路板整合之後，幾乎讓病人感覺不到偵測裝置的存在，即便搭配無線充電功能的手環，也不會影響到日常生活，可順利收集24小時以上的生理資訊，對於改善洗腎病人生活有極大幫助。
除無電池設計之外，能源擷取技術亦可搭配充電電池，實現混合式供電架構。物聯網裝置平時可透過外部能源運作，並為電池進行充電，當外部能源不足時，則可改由內部電池供電，此舉也能有效延長電池使用時間。
儘管前述案例都尚處於技術驗證階段，未來若能進入商業化應用，將可解決物聯網裝置的電源供應問題，可望擴大物聯網應用範疇，為人類創造更棒的智慧生活。
訊息來源
DIGITIMES企劃 https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?id=0000595825_V0099LCY11RGXC687IHK7
《台灣之光—太陽能節能玻璃》
《為世界節能、綠能貢獻的楊錦懷教授》
常常來服務處找我的楊媽媽，時常關心市政建設和情人湖的觀光發展，有天他跟我說要介紹兒子給我認識，一見面才發現，原來就是台科大的楊教授！
國立海洋科技博物館 #陳素芬 館長、國立台灣科技大學 #楊錦懷 教授的拜訪，帶來了不斷精進技術的太陽能玻璃，並解說他的應用範圍、能源轉換功效，擺脫以往不透光的太陽能板，雖然能量轉換效率只有多晶矽太陽能板的一半，但是可透光、防風沙耐磨，溫差較大的沙漠國家也沒有破裂的問題，甚至抗撞擊程度也有很好的表現。
陳素芬館長說，海科館日前也裝設了這樣的太陽能節能玻璃，白天用自然光照射，取光發電蓄電用於夜間燈照，節省電力費用。楊教授也表示，政府的綠能政策讓相關產業蓬勃發展，學界也從各個不同角度精進技術，希望台灣的綠能產業可以為社會做出貢獻。
楊教授說，目前產品已經量產，我們希望能多與各界合作分享，介紹給各位對綠能有興趣的朋友，投入產業或者合作專案，減少發電對環境的負擔。
適應認為未來的政府機關規劃，應持續提升綠能的應用範圍，不管是採光、減碳、降溫甚至發電自給等，政府做為智慧綠能城市的領頭羊，帶頭讓民眾在生活中，也能減少用電消耗。
#太陽能玻璃 #外銷杜拜 #台灣之光 #楊錦懷教授
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——相關參考資料——
國立台灣科技大學楊錦懷教授 聯繫方式
http://www.ct.ntust.edu.tw/ct/users/view/32?itemid=35
恭賀 台科大營建系楊錦懷教授所研發之太陽能節能玻璃-獲美國在台協會AIT頒發榮譽獎狀
https://www.ntust.edu.tw/files/14-1126-365,r17-1.php?Lang=zh-tw
Discovery Channel介紹報導
https://youtu.be/W-f8CbH7KYE
台科大研發三機一體太陽能玻璃窗有成，杜拜國際機場落實採用| TechNews 科技新報
https://technews.tw/2018/10/17/heat-insulation-solar-glass-hisg-off-module-power-enhanced-dubai/
本集主題： #國立海洋科技博物館－#海洋科學廳
今天是第二次帶著聽眾朋友走入國立海洋科技博物館，由館方展示教育組的研究人員 #彭海鯤博士，來為大家介紹這個常設展。
「海洋科技博物館」談海洋科學是名正言順且不可或缺的項目，但基於一般民眾生活在四周充滿科學的環境中，但又常聞「科學」而色變、對「科學」感到疏離高深又難親近，因此本廳的目的在於讓民眾消除對於海洋科學的排斥，進而產生對海洋科學的興趣。本廳將以活潑有趣的互動方式，呈現出海洋科學中已經了解與尚待探索的課題，同時也讓參觀者感受到海洋科學的發展對人類帶來的福祉，也希望藉由參觀者提出觀後省思，共築海洋可能的未來。
展廳主題：
海洋科學廳包含四大主題。為了讓參觀者從地球整體的角度了解所看到的海，同時也循著歷史軌跡介紹海洋的誕生，因此我們安排第一個主題為海洋面貌。在設計成海洋研究中心的空間裡，將以重視體驗的方式多元地呈現展示。為了呈現海洋波浪產生的情形，海中光線與聲音的傳遞方式，模擬深海水壓的實驗裝置、實際運用於海洋調查與資源探勘的儀器等，介紹海洋的科學特性以及海洋科學的現狀，我們安排第二個主題為「海洋探索」。為了展示日常生活中利用海洋資源製造的產品與一些半成品的原料實物，提醒參觀者其實在各種情形下我們不知不覺使用了許多海洋資源，生活中更少不了海洋資源，藉以說明海洋資源的重要性，我們擬定第三個主題為「海洋資源」。在對海洋科學有些瞭解後，民眾可能會對現況有些好奇，因此我們介紹國際與國內最新的海洋科學研究情形，同時介紹台灣海洋研究的歷程與發展狀況，安排第四個主題為「海洋資訊」。
主題一 海洋面貌：
利用七塊LED 柱狀的顯示板顯示裝置，以燈光與聲音製造出波浪、冰山、海嘯與海中生物等的海洋意象空間效果，稱為Data Pole。「海水的運動」是從不同的時間點、尺度，呈現海水的各種動態。「海洋生態剪影」呈現飛魚躍出水面、浮游生物群在海中徜徉、大鯨鯊在海上覓食、淺水的海藻隨波漂動、深海巨大的魷魚身影晃動、帶著螢光的水母群等。「海嘯」顯現海底發生地層斷裂大水激湧，跨越大洋的海嘯衝上海岸，形成一片汪洋滾流。「海冰與冰山」展現冰川與海水匯合處的大片崩落冰山，激起如山高的水花並形成一座座大型的冰山。北極熊帶著小熊追逐著海獅，最後出現一路挺進的破冰船。這四段重複播放的影片，讓參觀者一進展廳就感受到海洋的氣氛。地球是一個「水的星球」，地表有七成是海洋。這裡要從全球的角度介紹海洋的分布，海洋的寬度與廣度，同時讓參觀者與陸地作比較。另以「海洋相簿」來「重現古代海洋環境」與認識「海洋環境的變遷」。接著介紹水的行星、地球上的水、海的分布與深度、地球剖面與地殼厚度、全球海洋拼圖、從空中看地球（SOS）等課題。其中SOS 球型劇場是以「海洋與地球」為主題介紹全球性的現像，例如全球的洋流、海溫、海風、海面高度、海底地形、溫室效應等。
主題二 海洋探索：
將模擬研究中心創造空間感覺，以體驗型的展示方式介紹海水的性質與運動等等。
「海水的特性」是讓參觀者了解海水所具有的各種性質（溫度、鹽分濃度、壓力、光線、聲音等），同時也透
過海洋生物的生態學習海水所擁有的各種性質。「海水的成份」是介紹海水中含有哪些物質、多少份量，及各佔多少比例。比較海水所含物質與人體所含物質，可以發現主要成份的種類十分類似。「海洋生產力」是介紹在海洋生態系的最底層是微小的植物浮游生物，二氧化碳與陽光等無機物會產生養分供應給其他生物。另在全球物質的循環上，海洋與海洋生物佔有舉足輕重的地位，介紹海洋與海洋生物所扮演功能的重要性。
「海水的運動」介紹海中發生各種運動，同時利用實驗裝置讓參觀者體驗、學習該性質。過去在研究海洋時，必須實際到海上才能進行調查，但是由於遙測技術的發展，讓人類在不必到海上即能進行觀測，並且將觀測的結果應用到許多領域，「海洋遙測」將介紹相關內容。
「海洋調查船探勘」是以我國最新建造的海研五號為題，介紹研究船的結構、船內研究室所從事的活動、調查儀器等，引發參觀者對海洋調查的興趣。
主題三 海洋資源
呈現可從海洋取得各種資源的圖像，並利用影像與實物介紹人類對各種海洋資源的利用
其中海洋的非生物資源包含海洋礦物資源、海洋空間資源、海洋能源等。海洋礦物資源的應用，包含化工、紡織、造紙、染料、治金、陶瓷、肥皂、玻璃、醫藥、農漁業、食用等。海洋深層水以水產養殖與農業為應用重點，並用於漁牧、食品醫療、觀光休閒與溫差發電等相關產業。空間資源指可以利用的各種海洋空間，例如人工島、海上機場、海底隧道、海上度假村等。海洋能展項介紹溫差發電、波浪發電、海流發電等。
主題四 海洋資訊：
介紹國際與國內最新的海洋科學研究情形，同時介紹台灣海洋研究的歷程與發展狀況。
海洋的未來：
是以越來越熱的地球，引出全球暖化下的海水溫度上升等海洋的危機，作為本區的引言，讓參觀者警覺「我們僅有一個藍色地球」，開始關心海洋。然後針對人類與海洋關係的四大主題（環境、科學、科技、能源）一一介紹，讓參觀者了解世界各地保護海洋、研究海洋、運用海洋的各種未來可能的海洋願景，而達到「築夢海洋」。最後以「向海洋立約」為題，讓參觀者以自己的話或畫，寫「給海洋的一封信」，傳達對海洋未來的反思與展望。
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