【水電共生技術】與【綠能設施腐蝕防治】專題

工業材料雜誌 427 期

出版日期 : 2022/7/5
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雜誌簡介

水處理與能源整合的技術發展與潛力
水是生命必需的物質,能源則是生活不能或缺的需求,過去被視作兩個獨立的環保議題進行討論,如能源可再生與不可再生、水資源是否充足等,導致水和能源之間的關聯性被嚴重地忽視,亦使水資源供應和能源生產之間的衝突有上升的趨勢。但實際上,水和能源關係密不可分。水的處理與供應是一種消耗能源的過程;而全球90%的能源生產都是水資源密集型,占全球每年總需水量約15%,僅次於農業,且逐年增加。由此可知,產生淡水是一個耗能程序,而產生電力則常需大量的用水,失其一則不能守其二。


面對全球2050年淨零碳排與ESG永續投資兩大議題,如何在使用水資源的同時獲取能源的雙贏方式,有效解決水處理過程中「水能交織」(Water-Energy Nexus)的問題,整合性「水電共生技術」已是未來水處理技術發展的一個最佳選擇。本期水電共生技術專題,將針對發展中與具未來應用潛力之水處理與能源整合的技術進行介紹,如壓力遲滯滲透技術、鹽差產能、微生物脫鹽電池,以及有機廢水處理再利用整合沼氣發電能源化技術等,使讀者能藉此專題文章瞭解各種水電共生技術之特點與研發進程,吸引學界及業界有更多資源投入,以期為台灣水資源環境注入新的技術能量。

腐蝕防治材料與技術~綠能設施的幕後功臣    
為落實政策規劃2025年再生能源發電量占比20%之目標,政府與民間積極以公私協力方式,投入綠色能源相關基礎建設。其中最重要太陽能與風力發電兩項,其主體雖為太陽能發電模組與風力發電機,然而其周邊基礎設施(如:太陽能支撐架、風力發電水下基礎設施)均需使用大量的鋼鐵與其他金屬材料。綠能設施帶動未來龐大的鋼鐵需求,讓低迷已久的國內鋼鐵業注入一劑強心針;但台灣多數太陽能與風力發電設施均設置於沿海甚至離岸,而台灣海域又位處全球最嚴苛腐蝕環境,屬於ISO 9223規範的CX等級。早期設置的太陽能電廠,其支撐架平均5~7年就有明顯腐蝕,遠遠不及設計服役的20年年限。由此可見,在積極推動綠能設施建置目標量的同時,確實需要更正確的腐蝕防治材料與技術注入,否則將為鋼鐵業與綠能產業帶來巨大隱憂。

本期專題鎖定「綠能設施腐蝕防治」相關技術。包括「太陽能光電用支架烤漆塗裝探討」以導入烤漆加鍍鋅的腐蝕防治工法,來延長太陽能支撐架在海域的使用壽命;對現存的已鏽蝕太陽能支撐架,可於「太陽能系統支架修補塗料」一文中了解相關技術。另外,對於風力發電機建置初期與未來服役階段,相關表面腐蝕防治塗料、生物防治塗料、陰極保護系統、腐蝕檢測技術等,專題也邀請業界專家分享「離岸風機塗裝系統認證及抗海生物塗料的開發」、「風機下部基礎結構之防蝕設計與檢測」,期使讀者從中了解腐蝕防治技術與材料如何小兵立大功,穩定我國未來重要的能源設施安全與妥善性。

主題專欄與其他
陶瓷薄膜專題「高效率水氣分離技術」一文報導工研院開發高效率水氣分離技術—Ubiquitous Water Wand (UWAW),是一種無需水源、冷卻介質或過濾消毒設備的造水技術。生質材料專題「升級再造新美麗材料」一文以升級再造(Upcycling)的概念,介紹包括油菜籽、咖啡渣、畜牧業回收角蛋白、釀造啤酒的副產物等生態新原料,就其永續性訴求、功效與應用進行剖析。綠色環保專題「生分解發泡材料技術與應用」接續上集,介紹多種目前全球正在發展的環境友善生物可分解發泡材料。能源/儲能專題「鈣鈦礦太陽能電池之發展及應用展望」揭示運用添加劑工程、界面工程以及串聯太陽能電池工程等優化技術,不僅提升PSC光電轉換效率還能增加元件穩定性,將深具未來願景。技術發表會「建築物外牆板材之新選項—高耐候型轉印建材」提出一使用優質氟碳原料的之創新建材,可因應建築規劃設計,實現美觀紋路與高耐候性及輕量化減碳兼具的優勢。專文篇篇精彩,歡迎賞閱!

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