【仿生材料在水處理之發展與應用】與【生質纖維材料】技術專題

工業材料雜誌 367 期

出版日期 : 2017/7/5
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雜誌簡介

德國化學家布朗嘉(M. Braungart)與美國建築師麥唐諾(W. McDonough)倡導「搖籃到搖籃」(Cradle to Cradle)的思維,提醒我們向大自然學習,所有東西皆為養分,皆可回歸自然。從產品設計階段就構想產品的結局,讓物質得以不斷循環,達到零廢棄!生物循環的產品由生物可分解的原料製成,最後回到生物循環提供養分;工業循環的產品材料則持續回到工業循環,將可再利用的材質進行回收,再製成新的產品;水的循環亦然。367期「工業材料雜誌」與讀者攜手探討在「仿生材料在水處理之發展與應用」、「生質纖維材料」兩議題上,科技可以怎麼師法自然、取自自然、回歸自然,達到循環永續。

仿生材料在水處理之發展與應用
善用科技來解決水資源匱乏問題,已成為21世紀最重要的議題之一。世界各國目前紛紛投入資源於水科技的研發。新興水源包括廢水回收再利用及海水淡化被視為解決全球水資源不足的必要手段,但廢水回收再利用或是海水淡化時,能源及水回收間一直存在奧妙的相互依存關係,如何降低水回收能源消耗是水回收再利用各國持續研發的重點。


目前利用新興脫鹽技術,如電容脫鹽(CDI)、薄膜蒸餾(MD)及正向滲透(FO)等替代技術可以使能耗達到2.0 kWh/m3或更低一些,令人雀躍地,仿生材料的研發與應用將有機會再降低能耗至1.0 kWh/m3左右,被視為解決水回收再利用「能耗」困境之解方。本期技術專題將針對仿生材料-「水通道蛋白」在水處理方面的未來發展及應用潛力進行介紹,希望透過「仿生CNT薄膜―啟發次世代水脫鹽和純化技術」、「石墨烯在水處理技術的應用與評估」、「水通道蛋白仿生膜在脫鹽之應用」、「薄膜結晶技術簡介與其應用發展」四篇專題的內容分享,讓讀者可以掌握創新低能耗水處理材料技術研發及應用之方向。

生質纖維材料
化石原料做成燃料、塑膠等材料讓人類在生活方便之餘相對付出如全球暖化、極端氣候發生頻率提高等代價。針對此議題,世界各國都希望能找到取代化石原料、零碳排、生物可分解等環境友善材料,而纖維素材料來自木材、棉花、麻等植物,可以被微生物分解,燃燒後只產生二氧化碳(CO2)和水(H2O),不會有環保污染問題,是符合環境友善的材料。日本政府在「日本再興戰略」中,將纖維素列為未來發展的新興尖端素材之一,將推廣到醫療、建材補強材、車用輕量化複材、化妝品、電子元件基板、衣料纖維等應用領域,預估至2021年約有65億美元的年產值。本期技術專題安排包括「植物纖維素改質技術及其應用」、「生質PEF聚酯材料及其纖維技術的應用發展」、「生質纖維素材料於皮膚照護之應用與展望」、「全球植物加工工業製品特蒐」多篇專文,探討纖維生質材料全球現況、市場前景、技術重點與研發進程。希望各位業界先進能一起共同投入研發,為企業永續努力。

主題專欄
延續循環經濟主題,本期綠色環保專欄鎖定甫獲工研院2017傑出研究金牌獎的「廢液晶面板玻璃創新再利用—玻璃奈米孔洞吸附材料」技術,以及「鉛材料之應用與鉛酸電池回收冶煉技術」兩綠色議題;能源/儲能主題專欄分析「高活性金屬電極材料與結構」;構裝散熱專欄的重點放在「低漲縮基板材料技術發展趨勢」;市場瞭望掃描「全球綠色化學品發展現況與趨勢分析」;材料與技術專欄探討「智慧化故障診斷技術在機械傳動元件之應用概況」。另外材料補給站專欄這個月由實踐大學設計學院院長與讀者分享「產品設計塑造材料性格」。「專利前哨站」推出的材化所最新獲證專利為「電池管理系統及應用其之電池系統」與「電催化觸媒及其燃料電池」。篇篇精彩,歡迎賞閱!

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