Blog Archives - 臺灣深層海水資源利用學會 TAIWAN SOCIETY OF DEEP OCEAN WATER RESOURCE APPLICATION

「核燃料新來源，用帶電布料輕鬆「海水取鈾」」[產業快訊]

12/31/2023

海水萃取鈾元素在技術上是可行的，可是如何提高鈾量、降低技術成本又是另一回事，最近中國東北師範大學科學團隊，從一般海水就可提取鈾的電化學方法，可能為人們提供有效的無限能源。
目前陸上已知的鈾儲量約為 800 萬噸，這足以為世界上的核電廠提供幾世紀燃料，但海洋有更多，海洋中的鈾元素含量約為 45 億噸，以鈾酰離子形式存在，但海水取鈾的成本終究還是比露天開採、地下開採等傳統方式還貴，因此科學家們正努力尋找新的萃取方法。
過去各界研究人員也常識使用聚合物墊子、導電纖維等等辦法來提取鈾。現在東北師範大學則開發碳纖維編織而成的柔軟布料，透過塗上兩種特殊的單體，經過鹽酸羥胺處理後，就可以用布料的多孔結構捕捉鈾酰離子。
團隊認為這項技術就好比學校裡面的化學實驗，將布放置在海水或鈾酰離子溶液中，充當陰極，另一邊添加石墨陽極，當電流在兩者之間流動時，亮黃色的鈾沉澱物就會漸漸累積在陰極布料上。在測試中，團隊報告指出，在 24 天內每克水提取 12.6 毫克鈾，捕捉更多鈾、速度也更快。
研究人員表示，這是另一種海水取鈾的有效方法，有助於讓海洋做為核燃料的新來源。
現在各國能源正從化石燃料慢慢轉向太陽能、風力發電等再生能源，但核能仍提供世界大量電力，2017 年核能提供全球 10% 能源，2022 年新增核電裝置達到 8 GW，有鑑於核電關鍵材料鈾元素僅在少數國家發現，隨著核電裝置增加、供應將持續減少，海洋將是未來重要的燃料來源之一。
(出處：科技新報)

「老是嘴饞？可能缺少某些營養　營養師：別忽略身體警訊」[產業快訊]

12/28/2023

老是嘴饞，早起就想喝杯咖啡，下午就嘴饞想吃甜食，甚至睡前還來點炸物？營養師高敏敏在臉書粉專分享，出現以上狀況，有可能是身體想告訴你，你缺乏營養，該適時補充了！
想吃甜食
缺：鉻、能量
補：全麥土司、水果、地瓜、燕麥雜糧
缺乏鉻會影響胰島素功能導致對糖的耐受性降低，或是能量過少，身體想吃甜食補充，衛福部建議每日飲食中，添加精製糖的攝取量不宜超過總熱量的10%，降至<5%更好。
想吃巧克力
缺：鎂、維生素B群
補：菠菜、堅果、燕麥、紫菜
缺乏鎂、維生素B群易導致心情低落、疲倦，而含糖巧克力可短暫升糖，可使心情愉悅，若真的想吃，建議吃無糖純巧克力解解嘴饞。

想吃肉、起司
缺：鐵、鈣、胺基酸
補：豬血、鴨血、牛奶、雞蛋
長時間缺乏營養素，大腦會釋放「想吃」的訊息，補足我們缺失的營養素，所以如果你老是想吃肉肉餐或是特愛吃起司，有可能是身體的警訊。

想吃冰塊
缺：鐵 / 或荷爾蒙改變
補：紅莧菜、豬血、鴨血、奇異果、芭樂、柑橘
缺鐵時身體為了產生更多紅血球會使體溫上升，導致想吃冰塊降溫，或是懷孕、更年期荷爾蒙改變易燥熱嗜冰。

想吃炸物
缺：水、電解質、鈣
補：黑/白木耳、柳橙、電解質飲、牛奶
想吃重鹹炸物可能是身體輕微脫水，或電解質失衡，身體試圖平衡所發出的警訊。
想喝酒
缺：鈣、蛋白質、鎂
補：小魚乾、黑芝麻、豆漿、綠色蔬菜
想喝酒有可能是精神緊繃想放鬆的警訊，而酒精會將壓制感情的大腦皮質功能減弱ㄝ因此會比較放鬆，建議補充鈣質、蛋白質、鎂避免飲酒過量傷身，女性每天不超過1個酒精當量，男性每天不超過2個酒精當量，一個酒精當量=15g酒精=105大卡，約啤酒375c.c=紅酒110c.c=水果酒150c.c=烈酒30-40c.c，所以男生一天可以喝的量就是x2。
想喝咖啡、汽水
缺：鈣
補：起司、小魚乾、鈣、黑芝麻、紫菜
想靠咖啡因提神反而會讓鈣被過濾，缺鈣導致精神緊繃更渴望咖啡因易無限惡性循環，建議咖啡因的每日攝取量在300毫克以下才不會對健康造成影響，除了補充對應的營養素也要規律的生活。
✔️不熬夜、充足睡眠
✔️規律運動習慣
✔️充足飲水（一天2500～3000c.c.）
營養師高敏敏提醒，不可能永遠都不吃零食，如果真的想吃也記得「淺嚐即可」，切勿貪多，以免該補的營養沒補到熱量負擔卻一直往上加，以後狂想喝咖啡就喝點牛奶，想吃甜食就吃個水果先，想點炸物喝白木耳露跟水，讓自己墊胃冷靜一下。
(出處：ETTODAY健康雲)

「冬天低溫害手腳冰冷，必知8大原因！張宜臻營養師：補充4大營養素從頭暖到腳」[產業快訊]

12/26/2023

冬天氣溫下降，不少人感覺衣服穿再多，仍然經常手腳冰冷，讓人凍未條。為什麼會手腳冰冷？除了低溫影響，也可能跟本身疾病與血液循環有很大的關係。為了對抗手腳冰冷，飲食方面也不可輕忽，可以多補充哪些抗寒食物來預防？張宜臻營養師推薦4大營養素，讓你冬天從頭暖到腳。
充足的鎂可幫助肌肉放鬆，提高四肢血流量，促進血液循環
造成手腳冰冷的8大原因
張宜臻營養師表示，有些人即便天氣不冷，也有手腳冰冷問題，以下是常見容易造成手腳冰冷的8大原因：
1.低溫：氣溫降低，會使得我們身體保護機制打開，將血液集中於重要臟器以維持體溫，而四肢也因此分到較少熱量。
2.抽菸：菸品中的尼古丁會加速動脈硬化，使血液變黏稠，也會導致血管收縮，因而導致末梢血液不循環。
3.壓力大：緊張、焦慮、壓力大會導致身體釋放腎上腺素，心跳雖然變快，但血管收縮，反而有手腳冰冷問題。
4.貧血：身體缺乏紅血球運輸氧氣，因而導致四肢收到的氧氣較少，就容易四肢冰冷。
5.甲狀腺功能低下：甲狀腺功能異常者，容易會有疲憊、身體新陳代謝慢的問題，也因為影響到血液循環而手腳冰冷。
6.心血管疾病：高血脂或是血管中已有血栓產生，就容易造成血液運輸不通順，影響末梢血液循環。
7.糖尿病：糖尿病因長期使臟器處於高血糖中，就容易導致血管、神經變異。
8.特殊疾病：與手腳冰冷相關的疾病還有雷諾氏症、紅斑性狼瘡等，如雷諾氏症會很明顯的看到手指發白，甚至缺血氧而有發紫問題。
從以上說明可以發現，手腳冰冷主要與血液循環有很大的關係，因此改善血液循環問題，也就能解決手腳發冷。同時，也要注意手腳冰冷可能是心血管疾病的警訊，建議定期至醫院健檢，以維持健康。
(出處：華人健康網)

「東台灣地域深層海水與溫泉水整合溫差發電可行性探討」[產業快訊]

12/10/2023

我國四面環海,對於海洋能源的利用卻是極度匱乏,海洋溫差發電(Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC) 系統可將溫差能轉換電能以提供24小時全天候使用的基載電力，是一項潔淨的永續能源。我國東部海域深具發展海洋溫差之潛力，台灣東部具多處極具發展海洋溫差發電的場域，如連結圖1所示。
溫差發電的工作原理和目前常見的火力發電廠非常相似，採取有機朗肯循環（Organic Rankine Cycle, ORC）發電技術，系以熱源將工作流體(Working Fluid)加熱加壓成高溫高壓的蒸汽，使其熱膨脹並推動在渦輪機內的渦輪葉片，進而帶動發電機(Generator)而產生電力；膨脹後的工作流體被引導至冷凝器(Condenser)中冷卻成液體，再經泵浦加壓打回熱源持續作熱交換，形成一個封閉式的循環(Close Cycle) ，如圖。
海洋溫差發電之熱循環系統約可分為開放式循環系統、封閉式循環系統、Kalina循環、再生式循環系統與混合式循環系統等等,其中以封閉式動力循環系統為主要發展方向，利用高溫表層溫海水將低沸點工作流體氣化，使工作流體體積瞬間膨脹產生高壓蒸汽端；低溫深層海水則將汽化工作流體冷凝為液態形式成為低壓端，藉由高、低壓差來推動渦輪機組，帶動發電機運轉使電力產出發電，但受限於表層海水與深層海水之溫差過小，使其熱效率欠佳，因此淨電力輸出多在3% 以下。
海洋溫差發電（Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC）之研究，始於1881年法國d'Arsonval所構思，1930年Claude承接其研究並於古巴海岸嘗試以開放式循環(Open Cycle)系統發電。近代的發展，如1979年美國在夏威夷(Hawaii )海域的50KW發電的海上實驗、1980年10月東京電力及東芝電氣合作在諾魯( Nauru )共和國的100KW發電實質性實驗，以及1982年8月日本在德之島( Dokuno Shima )的50KW廢熱發電實驗。在這些實驗例證中，證明只要能夠穩定取得海洋溫度分層足夠20℃ 以上的溫差，便可有效地轉換為電能。
國內的溫差發電研究也在1970年代石油危機的背景起步發展。從1980年代起台電公司與經濟部能源局已陸續完成多項研究計畫，如台電公司的臺灣東部海域海洋溫差發電潛能研究計畫、和平海洋溫差發電預定廠址外海海床調查研究、樟原溫差發電廠址陸上及淺海區域地形測量、複合式溫差發電應用研究，及經濟部能源局的混合式溫差發電初步可行性研究、臺灣東部海洋溫差發電多目標利用計畫(MPOP)、海洋溫差多目標利用初步可行性研究、中華民國海洋溫差發電全盤計畫(MOPR)、海洋溫差發電利用計畫。
2009年工研院執行能源局「海洋能源發電系統評估與測試計畫」成功開發5 瓩OTEC 實驗機組，如連結圖3所示。2010年也在於花蓮的台肥園區內，利用園區汲取的深層海水開發建造岸基式瓩級OTEC 現場機組。依據工研院綠能所資料顯示，儘管冷、熱源溫差不及20℃，但依據系統實際測試結果，只要溫差超過8~9℃，機組即可提供發電使用，溫差達14~15℃時，發電量可達1.2kW ~1.5kW。此利用海洋能的OTEC機組為國內自行開發建造，為我國海洋能開發和利用的重要開端。近年各國發展海洋溫差發電場如: 2014年法國 DCNS 公司獲得歐盟 NER 300 項目資助七千二百萬歐元，於加勒比海 Martinique 島外海設置一個容量16 MW 的海洋溫差發電廠，以取代島上現有之石化發電廠；2013年大陸華彬集團與美國Lockheed Martin公司簽訂合約，於海南島外海合資興建一座 10MW 的浮式海洋溫差發電廠，以海底電纜提供沿岸一個新開發的低碳渡假區電力。2014年日本也在琉球久米島上設置 50KW 實驗電廠，可見各國對於海洋能利用正積極投入開發行列之中。
屬再生能源發展之一的海洋溫差發電，係利用表層海水與深層海水間的溫差，將儲存於表層海水中的太陽熱能轉換為電能的一種技術。以臺灣東部海域為例，在北回歸線附近之表層海水溫度約在23℃～28℃之間，如連結圖4所示，至1000公尺深度水溫即降到4℃左右。表面混合層與深層海水之間的溫差愈大，則發電的效率將相對提高。因此，在赤道至南北緯30度之間的海洋，比較具有適合海洋溫差發電發展的條件，且可落實OTEC的冷、熱源來自深層海水和表層海水本質，並展示OTEC全日全時的發電特性。台東大學與國內外學、研單位實驗研究，推估熱源與冷源之溫差高達攝氏百度時，其熱力效率可到達30%～40％；而海洋溫差僅有15℃~25℃，因此其效率僅約1~3%，如果我們可以將熱源溫度提高，以高溫的溫泉水代替表層海水，藉以增加溫差熱力效率，既可提高發電商轉價值的可行性。高溫溫泉水與低溫深層海水之異質資源整合的溫差就有80℃~120℃，如前述所言，溫差發電採取有機朗肯循環的原理，其中的熱源是溫泉水，冷源則為深層的冷海水，而工作流體可以使用低沸點、高密度、高蒸汽壓力的媒介作為發電動力。
由於臺灣四面環海以至於過去認為能源只能仰賴進口，事實上蘊藏豐富的再生能源，諸如海洋溫差、波浪、海流、潮汐等海洋資源；又因臺灣位於環太平洋地震帶上，溫泉和噴氣孔遍佈全島，地熱蘊藏量豐沛無比，深具發展地熱的良好先天條件。若能將其整合轉換成電能應用，除了可以減少能源所產生的廢棄物之外，還可兼顧日益受重視之環境保護觀念，特別是臺灣東部海域海底地形陡峻，離岸不遠處，水深即深達七百公尺，水溫約6°C，同時海岸山脈地熱井口溫度高達80~120℃。地形及水溫條件俱佳，開發溫差發電的潛力雄厚。
針對ORC技術之工作流體的選擇、異種資源整合溫差發電系統之熱力性能分析、臺灣東部地理環境蘊藏資源之潛力，以及深層海洋水與溫泉水整合溫差發電的營運成本與經濟效益等項之初步分析，我國為全世界最適於開發溫泉-海洋溫差的國家之一，此與國內外學、研單位之研究結論相符合。
(出處：陳孟炬副教授國立台東大學應用科學系)