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工研院研發技術榮獲全球百大科技研發獎

活躍星系核_96
・2014/07/15 ・1697字 ・閱讀時間約 3 分鐘
工研院兩項技術榮獲全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards),(左起)工研院綠能所胡耀祖代所長、台泥辜成允董事長、工研院徐爵民院長、旺矽郭遠明總經理、工研院電光所劉軍廷所長合影
工研院兩項技術榮獲全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards),(左起)工研院綠能所胡耀祖代所長、台泥辜成允董事長、工研院徐爵民院長、旺矽郭遠明總經理、工研院電光所劉軍廷所長合影

素有科技產業奧斯卡之稱的全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)評選揭曉,工研院以「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」、「線上即時熱能分析儀」等兩項創新研發科技獲獎,在國際舞台上大放異彩。

工研院徐爵民院長表示,「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」是與台泥公司合作的研究,在花蓮和平水泥廠建置全球最大的鈣迴路試驗廠,每小時二氧化碳總捕獲量1公噸,再利用捕獲的二氧化碳養殖微藻。「線上即時熱能分析儀」則有技術處大力支持,研究團隊開發出快速熱性能量測技術,而且可結合LED自動化機台在生產線上即時量測,在速度、成本和精確度上協助LED廠商提升產線良率,這項技術去年已技轉給旺矽科技,預計年底就要量產上市。

碳捕捉冠軍 減碳新經濟

工研院「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」獨創與水泥廠合作模式,目前已技轉台泥並建置全球最大的鈣迴路試驗廠,總捕獲量達每小時1.0公噸。此技術可降低能源消耗,更可讓燃煤發電變成清潔電力。

工研院綠能與環境研究所胡耀祖代所長表示,工研院「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」是直接針對水泥廠、發電廠等主要碳排放源進行改善的有效處理方式之一,被國際能源總署認定為全球減碳的各單項技術中之減量冠軍,在技術創新、減碳效率及產業效益三方面均有亮眼表現,因此得到國際獎項的肯定。掌握此減碳技術的產業,將二氧化碳捕獲以後,不但可以作為原料販賣,未來還有機會投入碳交易市場,或是更進一步用「生物固碳法」來養殖微藻,就像餵微藻喝汽水,進而生產轉化為生質燃料及高經濟藻類產品,發展減碳新經濟。

0.3秒測LED熱阻 即時監控散熱優劣

散熱性能一直是影響LED壽命與光品質的重要因素,工研院率先開發可於產線即時量測LED熱阻的分析儀,將可大幅降低LED照明產品的不良率,讓消費者選購產品更心安。工研院研發出的線上即時熱能分析儀(In-Line Compact Thermal Analyzer,ICTA),只需3分鐘即可量測出完整的LED封裝元件熱結構,為目前國際上效率最高的熱結構分析儀,此技術並成功與LED自動化光電分類機台整合,研發出全球首套自動化LED熱阻測試設備,每小時量測速度可達1萬2000顆元件,等於每顆元件量測只需0.3秒,比傳統一小時在實驗室只能量測6顆元件,速度遠遠加快了2千倍,目前已與LED設備廠旺矽科技合作,開發出全球首部結合暫態熱結構分析及線上熱阻量測功能的分析儀,預估此設備今年底將進入商品化階段,可同時滿足研發及量產驗證需求,提供產線進行即時監控、不良品篩檢、製程優化、提升良率,大幅降低LED照明產品的不良率,讓消費者購買LED產品更有保障。

工研院電子與光電研究所劉軍廷所長表示,發光二極體(LED)是未來的主要照明光源,但內部各層材料介面的熱阻問題依舊是LED發展的重要課題之一,事實上,只要能掌握LED熱阻數據,就能推估產品的壽命、效率、及光品質。傳統上測量LED熱阻時,步驟繁複且耗時耗力,因此只能在產品設計階段時在實驗室進行量測;工研院所研發的熱能分析儀不僅可層層分析元件熱結構,更可在生產線上即時測量,透過解析LED散熱能力關鍵的固晶層,讓所有LED產品的散熱優劣無所遁形,對於每年全球超過一千億顆的LED總生產量,是非常有利的工具,不但提升效能、改善良率,更可以提高自動化生產的程度,對LED產業含照明應用以及面板應用意義重大。

名詞解釋

百大科技研發獎(R&D 100 Awards):素有「產業創新奧斯卡獎(The Oscars of Invention-The Chicago Tribune)」的美名,一向深獲國際重視,自1963年開始舉辦,今年是第52屆,已成為市場上鑑定新技術的革命性地位的重要指標。諸如傳真機(1975年)、液晶螢幕(1980年)、柯達照片CD(1991年)、Nicoderm戒菸貼片(1992年)、Taxol抗癌藥物(1993年)、 實驗室晶片(1996年)和高畫質電視(1998年)等都曾獲選為當年度的百大科技獎,對人類未來生活發生重大影響,成為生活中不可或缺的一環。

文章來源:工研院新聞稿

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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第一輛 MIT 的「捷運」——淡海輕軌「行武者號」

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2021/08/19 ・2199字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 交通部鐵道局 委託,泛科學企劃執行。

2018 年底,淡海輕軌完工通車,目前已經通車的路段有從紅樹林站到崁頂站的山線,以及從濱海沙崙站到漁人碼頭站的藍海線一期路段,沿途各站有櫻花大道、知名古蹟和電影商城,成為一日輕旅行程不可錯過的選擇。而藍海線二期將會從漁人碼頭站延伸接回淡水站,結合捷運淡水信義線連接到紅樹林站,形成環狀路網,未來也在規劃從崁頂延伸至北海岸的三芝線。

但你知道嗎?淡海輕軌所使用的車輛,可是臺灣自製的!「行武者號」由台灣車輛公司和德國福伊特公司跨國合作,從設計、製造到測試,全車在臺灣完成,突破過去捷運車輛都是向國外購買,技術長期被外商壟斷的困境,成為臺灣捷運「國車國造」的首例。

圖/郭令鈞攝

融入當地特色之設計與節能效果

淡海輕軌「行武者號」在外觀上以海為意象採流線型設計,水藍色的車身彩繪代表淡水河清流,而白色象徵水面映射的日光。

由於淡水氣候變化大,夏天常有 30-35 度高溫,冬天最低溫可達 5 度,且地形位於迎風面,梅雨季、颱風都帶來豐沛雨量。為了因應淡水溫差大且濕度高的特性,「行武者號」列車材質使用不鏽鋼與耐候鋼打造。

圖/郭令鈞攝

比較不同於一般所熟知的大眾交通工具,列車到站後會自動開門,淡海輕軌的車輛到站後需要旅客手動開門。這樣的設計是考量在不會每站都有乘客上下車的狀況下,除了能避免冬天冷風灌入車廂造成車內乘客不舒適外,在平時更能節省許多不必要的能源消耗,達到節能減碳的效果。[註1]

車輛零組件國產化並兼顧安全品質

淡海輕軌在車輛設計上完整導入 3D 設計與分析模擬,可自主產出系統模組 3D 繪圖、機械與電氣施工圖,並進行結構應力、結構疲勞強度、結構撞擊等模擬分析,大幅強化在地設計與驗證能力。

國內輕軌車輛國產化比例,從淡海輕軌的 21.5%,提升到目前興建中安坑輕軌的 42%,項目包括車體製造與組裝、車頂、外牆、車頭、內裝板與地板、轉向架框、車內空調、客室座椅、玻璃、車上照明、漆料、電纜、CCTV 等。其中車輛完全符合歐盟 EN 45545 防火規範,車端碰撞抗壓縮力具備 500 kN(輕軌一般為 200~400 kN),車頭與內裝板採用非金屬複合材料,安全設計納入列車自動防護系統(ATP)及電子式後視鏡,均為國內輕軌首次採用;而車輛設計納入臺灣地區人因資料,所有車門與車窗均為緊急逃生出口,車上照明全面採用 LED 燈具,更是國內鐵道車輛首例。

而淡海輕軌的車輛與零組件供應商,大多都符合 UNIFE(歐洲軌道工業協會)所制定 IRIS(國際軌道工業標準)品質管理認證,以確保車輛各子系統之高品質,並進行合作及技術轉移,協助國內建立自主的鐵道車輛工業與零組件供應鏈。

未來展望

目前除了營運中的淡水輕軌,未來還有安坑、八里、淡海二期、五股泰山、基隆、桃園及新竹等地的捷運及輕軌計畫,除了為日常通勤或是假日輕旅行增添更多可能性,也因為這些計畫將製造上百組車輛,是不容忽視的國產經濟能量,將可作為產業界進一步掌握關鍵核心技術,達成並突破車輛國產化 50% 的重要契機。

因此,交通部鐵道局已自 2021 年起透過產業發展補助計畫來逐步推動關鍵系統國產化研發,包含車輛之集電弓、車門、轉向架、牽引系統、列車監控系統、車體設計、儲能電力管理系統、超級電容,以及號誌系統、轉轍器與自動列車防撞系統等項,將國產化技術領域從目前偏重在車體結構材料、零件與服務性設備,拓展到與行車運轉及安全維生有關之核心系統,以提升臺灣鐵道工業的競爭力。此外,交通部更借鏡先進國家經驗成立「鐵道技術研究及驗證中心」,藉由國家級鐵道技術專責機構,帶動國內鐵道產業研發與檢測驗證技術能量,產品符合安全品質標準並與國際接軌。

圖/交通部鐵道局

藉由政府創造市場需求與提供資源,讓民間廠商藉機推動製造業的轉型與突破,建立自主鐵道車輛工業的完整生態鏈。「國車國造」的計畫,將培養更多鐵道專業人才,將技術根留臺灣,也能有效降低建置、營運及維修成本,對經濟發展及創造就業帶來正面幫助。

藉由政府創造市場需求與提供資源,讓民間廠商藉機推動製造業的轉型與突破,建立自主鐵道車輛工業的完整生態鏈。「國車國造」的計畫,將培養更多鐵道專業人才,將技術根留臺灣,也能有效降低建置、營運及維修成本,對經濟發展及創造就業帶來正面幫助。

在家悶了很久,解封後想來一場櫻花古蹟之旅?那就來規劃一場淡海輕軌輕旅行吧!

註解

註1. 由於疫情影響,為減少非必要的接觸,目前淡海輕軌全線改為列車長統一開門( 2021 年 5 月

參考文獻:

  1. 新北市淡海輕軌列車國產製造:由政府起頭,帶領臺灣軌道產業升級進化
  2. 淡海輕軌BIM技術應用與設計施工整合特色
  3. 淡海輕軌綠山線上路北臺灣第一條| 生活| 重點新聞
  4. 鐵道產業- 產業政策- 鐵道科技產業政策
  5. 交通部鐵道局-鐵道產業國產化

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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