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福斯汽車如何在檢驗時假造廢氣排放量?

afore
・2015/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 570 ・九年級
A nighttime view of the logo for Volkswagen (VW) of Manhattan (at 802 11th Avenue between 55th and 56th Streets), Midtown West, Manhattan, New York, May 27, 2013. (Photo by Oliver Morris/Getty Images)
Photo by Oliver Morris/Getty Images

數十年來,汽車製造商就不斷嘗試研發馬力強大、廢氣排放量少的引擎,但這不是件容易的事。

因此當福斯選擇在自家柴油車引擎加裝可以在檢測時降低排放量的「減效裝置」(Defeat Device)時,他們儼然發現了解決這個兩難問題的方法 ── 汽車在檢測時會降低排放量、但駕駛平時開車時仍然可以享受汽車的高效能。唯一的問題是,這種作法並不合法。

美國環保署(EPA)指出,福斯的減效裝置隱匿汽車實際上路時會排放超標高達40倍於法定標準的廢氣。福斯也已證實,他們在全球約1100萬輛柴油車加裝這種軟體。此一醜聞重創德國汽車業,福斯前執行長溫特康(Martin Winterkorn)也為此辭職下台。

柴油引擎所使用的燃料與汽油車不同,柴油車不靠火星塞點火,而是利用壓縮氣體產生的高溫將燃料點燃,因此如果柴油引擎獲得的氧氣不足就無法將燃料完全燃燒,而且會排放許多膠黏物質:氮氧化物、燃燒不完全的燃料以及煤煙等粒子。

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這些膠黏物質就是問題所在。氮氧化物暴露在太陽下時,會產生臭氧。而當我們暴露在充滿氮氧化物及臭氧的環境中,會引發氣喘、呼吸道疾病,甚至可能縮短壽命。此外,臭氧也會使心血管疾病及肺病更加惡化。

source:Sergiy Serdyuk / Alamy
source:Sergiy Serdyuk / Alamy

多年來,柴油卡車和公車是高速公路上的最大汙染源,但汽車製造商研發了一種稱為「選擇性觸媒還原系統(SCR)」的新型技術,這種技術會將由30%尿素及70%的水混合而成的溶液噴在引擎排氣管中,並透過化學反應,將氮氧化物轉為對人體危害較低的氮氣、氧氣、水及少量的氮氧化物。美國柴油技術論壇(Diesel Technology Forum)指出,選擇性觸媒還原系統能將柴油所排放的氮氧化物降低至10%,這使柴油引擎能夠被用於對廢氣排放量管制較嚴格的家用汽車。

福斯的減效裝置正是採用類似技術。在2013年,非營利團體國際清潔運輸委員會(International Council on Clean Transportation)打算比較歐洲及美國同款柴油車型的廢氣排放量,他們與西維吉尼亞大學(West Virginia University)的研究員合作,在洛杉磯測試Jetta、Passat、BMW的四缸、2.0升柴油引擎車。結果只有BMW通過測試。

國際清潔運輸委員會執行長柯迪亞克(Drew Kodjak)說:「我們本來認為柴油車的廢氣排放量會比較少……你可以想像當發現三輛汽車中有兩輛排放出驚人的廢氣量時,我們是多麼驚訝。」

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國際清潔運輸委員會後來將研究結果通報給環保署及加州空氣資源局(CARB),主管機關在2014年就曾見過福斯的管理階層,福斯當時也同意主動召回相關汽車並解決此問題。但當加州空氣資源局在2015年7月進行後續檢測時,福斯仍然無法過關── 福斯確實有安裝減少廢氣排放量的技術,但這個技術在大多時候是關閉的。

至於福斯汽車是怎麼偵測到汽車正在接受檢測的?其實很簡單。密西根大學(University of Michigan)機械工程學系教授史黛芬諾保諾(Anna Stefanopolou)表示,汽車會偵測方向盤的使用情形。在正常情況下,當駕駛轉彎時,方向盤也會震動;但當汽車在進行檢測時,方向盤並不會隨著車輪轉動而震動。這時,福斯汽車的減效裝置就會接收到訊號,並啟動降低廢氣排放量的功能,讓汽車通過檢測。

福斯的造假案將使各國政府及消費者重新審視各家汽車製造商的廢氣排放量;同時,柴油車也將面臨更嚴格的法規管制。但有些人認為,真正潔淨引擎的生產成本將會非常高昂、使這種引擎不易賣出。

資料來源:

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泛科學特約編譯作者。一個很容易臉紅的女生,最想去的國家是印度。
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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

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規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

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本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

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