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趨勢快訊
【減量】新創公司致力將動物廢棄物轉換成生質能源
2022/08/09
畜牧業必然會產生動物廢棄物,動物廢棄物雖然是一種有價值的肥料,但也會在過程中釋放出溫室氣體-甲烷。        在最近的世界農業博覽會上,一家位於美國加州的新創公司WasteFuel Agriculture公司看到了甲烷的價值,將甲烷轉換成為可再生天然氣,或轉化為甲醇都有助於將甲烷從空氣中排出並充分利用,作為生質能源,幫助農民發掘新的商機。       WasteFuel Agriculture公司的聯合創始人、董事長兼首席執行官 Trevor Neilson指出,在農場將動物廢棄物轉化為生質能源並不是一項簡單的任務,WasteFuel Agriculture公司首先與酪農場展開討論。農民可以參與將沼氣池中的甲烷轉化為可再生天然氣;或將甲烷轉化為甲醇,這對船用燃料尋求減少碳足跡也是一個新的機會。        全球第一大海運公司快桅(Maersk)為訂購的新船隻購買 40 萬噸綠色甲醇,並預計未來不再購買以化石燃料為動力的船,因此將需要盡可能更多的甲醇。        對於農業市場,將從酪農業廢棄物生產設施的厭氧消化器開始。避免將廢棄物運送到加工設施的問題。但有一些問題仍需要克服,例如農民雖然有興趣,但已因務農已忙得不可開交,不希望他們的生活變得更艱難。但這可能會是農場的寶貴收入來源,WasteFuel公司將與農民合作這項新業務。        加州是這項新業務的熱點,部分原因是酪農場靠近鐵路線,可以將甲醇或可再生天然氣等成品運輸到可以出口或使用的港口。對於已經投資購買厭氧消化器進行營運的農民來說,轉向可再生天然氣或甲醇是對厭氧消化器的升級,將成為WasteFuel公司業務的重要組成部分。隨著WasteFuel公司的發展,未來將繼續與農民合作,創造加工規模經濟。        來自沼氣池的甲烷,可以變成可再生天然氣或甲醇,與天然氣相比,可再生天然氣的低碳強度使得價格更具吸引力,至於甲醇,目前加州並未在其環境收入計劃中承認這種燃料。但因為綠色甲醇的市場將擴及世界上大多數海運公司,且甲醇還有很多其他工業用途, 未來預計此產業將會繼續成長。【延伸閱讀】- 新技術將啤酒轉換成燃料
【增匯】達能北美公司提倡的土壤健康計畫獲得了有意義的成果
2022/08/08
跨國食品公司達能(Danone)將再生農業定義為一系列有助於保護土壤、水和生物多樣性以及改善動物福利的耕作方式,並意識到農民為關鍵的角色。這些做法也是為了在2050年實現淨零碳排承諾不可或缺的一部分。       達能的北美分公司於2017年推出了一項為期五年、全面性的土壤健康計畫,以改善土壤中的有機質,進而增加碳吸存並提高產量、減少化學物質使用、恢復生物多樣性並提高土壤保水力以提供酪農場長期的經濟韌性。 計畫執行至第四年的亮點包括: 1. 實施面積大幅增長 該計畫已在美國和加拿大擴大到超過14萬英畝,與第三年相比增加了72%。目前參與此計畫的酪農場為達能北美公司旗下品牌提供牛奶,如:Oikos、Two Good、Horizon Organic…等。 2. 減少溫室氣體的排放,並將碳吸存 到目前為止,土壤健康計畫透過實踐再生土壤健康,減少了近119,000公噸的二氧化碳當量,並吸存31,000多噸的碳。公司將會繼續監測這些做法對於減少溫室氣體排放的影響。 3. 保護並恢復土壤健康 該計畫還防止了337,000噸的土壤受到侵蝕,自計畫執行以來,為合作的農民節省了近330萬美元的成本。此外,參與的農民在51%的土地上種了覆蓋作物,而全國平均僅為4%,他們也在此計畫63%的土地上減少耕作或使用免耕耕作(no-till management)的方式,遠超過全國平均的33%。 4. 促進生物多樣性 農場致力於促進生物多樣性的措施包括:保護超過1,700英畝的草溝(grassed waterways)、緩衝區、森林和濕地。覆蓋作物與作物多樣性是維持土壤健康和生物多樣性重要的方式。達能北美公司與農民合作種植了20多種作物,從大麥、燕麥到苜蓿芽和紅花苜蓿,覆蓋作物佔了一半以上的比例。 5. 保存並保護水資源系統 計畫在第四年時,土壤濕度感測器的使用率增加了55%,透過調查了解並改善用水,協助確保並提高土壤保水能力。       作為再生農業計畫的延伸,達能北美公司與永續性環境顧問(SEC)合作開發了R3™ ROI工具(穩健Robust,彈性Resilient,可靠Reliable)。將網路上的基準化分析和比較工具套用到特定農場,再透過驗證過的數據,提出相應的作法,該工具會提供具有預測投資報酬率的模型,以幫助農民了解再生農業可能對農場產生的潛在財務影響,使農民能做出決策決定優先順序。 使用R3™ ROI工具的農民採用的幾項措施如下: 採用免耕耕作,以最有效的減少土壤擾動並幫助豐富生物多樣性 種植覆蓋作物以改善土壤健康、減緩土壤侵蝕並吸引傳粉媒介 建立緩衝區以防止經認證之有機生產區和非有機區間的汙染       合作業者表示,在農場中我們親眼目睹了土壤在這個世界扮演的重要性,以及再生農業能為我們的後代保留自然資源,期望透過與達能公司的合作,讓我們有機會能夠對農場及糧食系統產生更廣闊的影響。【延伸閱讀】-  最新研究發現土壤孔隙結構與大小是影響土壤碳儲存的主要關鍵
【增匯】日本如何通過科學和新創企業促進海洋可持續發展
2022/08/05
日本是一個擁有 6,800 多個島嶼的海洋國家,科學家和企業家正在應用尖端科學技術來改變人類與海洋的關係,並為子孫後代保護海洋和地球。The Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC)是世界領先的海洋科學組織之一。從北極到南極到海洋深處再到地球內部深處,JAMSTEC 的研究人員前往地球的極端環境,以了解更多關於海洋和地球科學的資訊並追求永續發展。JAMSTEC 的科學家正在監測日本各地的 289 個近海地點,以了解海洋吸收人類所產生的碳,是如何使海水變得更加酸性,同時這種現象也威脅著海洋生物和漁業。        JAMSTEC 全球變化研究與發展中心 (RIGC)在參加北極和南極的研究考察後對氣候變化產生了興趣,並正在海洋的各個深處進行研究,檢查海洋酸化、脫氧反應、暖化、生物多樣性減少及污染物的影響並試圖闡明環境變化,做出近幾年到一世紀的預測。        除了幫助瞭解和模擬地球氣候如何變化之外,日本科學家還在實地考察以近距離觀察這種變化。Arctic Challenge for Sustainability II (ArCS II) 是一個國家旗艦項目,為瞭解北極的現狀和北極快速的環境變化及對全球氣候和社會的影響,從 2020 年 6 月到 2025 年 3 月研究人員開始進行北極探險,研究因為融化的冰河使海水暴露在陽光下,北極冰河是如何比低緯度地區暖化更快的現象。研究人員發現除此之外,流入北極冰河的河流比過去更溫暖,水量更大。這也導致海洋和空氣暖化以及冰層融化。對人類的影響是可能與極地渦旋有關:北極空氣向南傾斜會給生活在遠低於北極圈的人們帶來危險的狀況。ArCS II 項目將說明北極地區的氣候和環境及北極冰河如何與全球氣候系統緊密相連,這是地球上海洋數據的空白區域。        JAMSTEC 透過科學研究商業化促進民營機構和公務部門的創新其中一個例子是:JAMSTEC 和京都大學開發的人工智慧(AI)模型"Ocean Eyes",可以預測漁業的最佳漁場,該項目由日本科學技術廳的 CREST 計畫贊助。為了確定最佳漁場,Ocean Eyes 使用來自衛星和海洋物聯網感測器的資訊,並通過深度學習模型進行估算。與聲納和無人機等其他方法相比,它的覆蓋範圍要廣泛得多,這些方法在漁場之外是無效的。該技術可以通過縮短漁船尋找漁場的時間來減少漁船的燃料和排放,並有助於可持續地管理海洋資源。Ocean Eyes 的聯合創始人Kasahara Hidekazu表示對於以鰹魚為目標的遠距離漁船,欲尋找良好漁場,燃料的消耗是一個主要因素,約佔運營成本的 20% 到 30%。如能將燃料成本降低約 10%,使捕魚船隊能夠降低搜索成本,低成本捕撈有助於實現漁業的捕撈配額和產業的永續發展。        Ocean Eyes 的商業服務稱為"Fishers Navi",是一種漁業深度學習和數值模型的預測工具,可在移動設備上使用。它將海面溫度數據與氣象衛星資訊相結合,每小時更新一次,以方便的地圖格式自動消除雲層覆蓋。Ocean Eyes 還與日本地方政府合作,以提高當地漁業的效率和永續性,目標是將服務從日本和太平洋擴展到美洲和歐洲。Ocean Eyes 總裁 Tanaka Yusuke認為,這項努力可使漁業數字化,如果漁民能夠維持低成本作業,就可以為實現捕撈限制和整體海洋的永續發展做出貢獻。透過科學研究和新創產業,以實現地球所依賴的海洋的永續性,日本將繼續追求永續發展的目標。【延伸閱讀】- 智慧魚網「Game of Trawls」之開發將拯救數百萬海洋生物
【減量】全球森林保衛戰 衛星雷射追蹤狀況
2022/08/04
森林保衛戰,外天空來的「神助攻」!隨著氣候變遷狀況加劇,聯合國與多個企業都致力於減緩森林濫伐的現象。但專家指出,僅僅宣揚口號並不夠,更要追蹤相關進度。目前,由人造衛星發射雷射的技術,建立全球森林的3D圖,可精準掌握森林的高度與密度,甚至是碳吸收效率。 雷射技術精準追蹤        非洲多個森林保育區的負責人吉因帕過去20年來都致力於本土社區的森林保育工作,但在氣候破壞與修復工作交錯下,追蹤森林狀況愈發困難。吉因帕表示,「為了有效改善森林的狀況,我們不得不借助新科技。」        而全新的科技並不在陸地上,而在外太空。儘管以前衛星就能通過空照圖追蹤森林濫伐的狀況,但目前透過雷射技術,還能進一步建立立體圖。領導該技術團隊的學者鄧肯森表示,包括樹木高度、植叢密度與碳吸收的狀況,雷射技術都能夠加以掌握。        此外,不僅僅是掌握森林狀況,該技術還能追蹤乾旱對農業的影響、能源與基礎建設的進度。聯合國糧食與農業協會森林部門官員戴努利歐表示,「這大大改善了我們改往監測森林的方式,尤其在頻率上更遠勝過去的衛星圖,能更即時掌握狀況。」 不能只是口號!        根據《聯合國》的調查顯示,雖然在過去30年內,全球失去森林的速度有所減緩,但全球每日仍喪失10萬平方公里的森林。世界野生生物進一步說,濫砍濫伐的現象已造成世界多排放了20%的二氧化碳。        對此,環保人士佩卡利恩表示,維持森林原貌有助於糧食的永續性生產、增加生物多樣性與減緩全球氣候變遷,林業工作者也才不會落入「殺雞取卵」的窘境。        目前許多國家與企業已經試著挽回森林環境受損的趨勢,聯合國糧食與農業協會官員芬格登指出,「只宣揚口號還不夠,更需要精準的監測系統,評量環境復育的狀況」,除了能夠監督進度之外,也有助於擬定更準確的願景。【延伸閱讀】- 森林碳匯 淨零目標的關鍵
高光譜傳感器可即時了解作物氮狀況
2022/08/03
美國各地的農民常使用氮肥提高作物產量,隨著投入成本和汙染問題增加,農民正尋找方法確定氮肥最佳施用量。近期發表的研究中,為了解玉米作物氮含量,伊利諾大學 (University of Illinois) 研究小組將高光譜傳感器設在飛機上,此研究主要作者Sheng Wang於新聞發布會表示:「田間氮含量檢測費力耗時,透過飛機高光譜傳感技術,每英畝田地可於幾秒鐘內快速掃描,相較衛星圖像相關研究,高光譜傳感技術提供更高的光譜和空間分辨率。」        這架飛機與傳感器在2019年生長季節飛過一個實驗田3次,傳感器能檢測可見光和近紅外光譜中的波長,檢測葉片和冠層氮含量準確度高達85%。Sheng Wang說道:「此研究方法彌補現地量測與衛星之間的空缺,並可為農作物的氮管理提供一種高經濟效益且高精確度的方法。」        作物中的氮及葉綠素含量僅些微改變從地面反射的能量,研究人員使用高光譜傳感器發現整個範圍內檢測到3-5奈米的差異。研究人員Kaiyu Guan說道:「其他機載遙感技術只感測可見光譜和部分近紅外光譜四個光譜帶,與本研究高光譜傳感器差異甚大。」研究人員認為。        Sheng Wang表示:「本研究方法可檢測作物的氮含量,並為從事農業工作者進行農務時程調整,MRTN系統將根據土壤氮肥使用量和季末產量之間的經濟權衡,提供推薦的氮肥施用量。此遙感方法可將植物養分狀態輸入MRTN系統,進而實現即時作物氮管理,將原以生長前季節、土壤為主的施肥建議,轉變為即時診斷植物營養並提供所需氮含量,進而提供農業生態系統的氮利用效率。」        團隊開發用於檢測高光譜傳感器的氮反射率數據的演算法可應用於未來的技術。「NASA與其他商業衛星公司正計畫一項新的衛星高光譜任務,團隊可能為這些任務提供演算法,因為我們已經在飛機高光譜數據中證明其準確性。」 Sheng Wang補充道。最終目標是為衛星配備傳感器,讓農民在生長季節的前期即可了解作物營養狀況,結果將會是提供關於氮肥側施更明智的決策,並最終改善農藝系統的環境永續。【延伸閱讀】- 遙測技術應用於玉米田的氮肥管理
蟋蟀、蝗蟲及蠶蛹等昆蟲蛋白的營養特性
2022/08/02
根據世界糧農組織(FAO)的食用昆蟲(Edible Insects )報告,由於昆蟲擁有高繁殖力、高飼料轉化效率和快速生長速度,亦可以在小型模組化空間中飼養,與其他牲畜物種相比,與昆蟲生產相關的低碳、水和生態足跡從環境永續性的角度來看使其具有作為永續糧食的良好潛力。一般來說,食用昆蟲是蛋白質、脂肪酸、維生素和礦物質的良好來源,這使它們能夠成為健康人類飲食的食物來源及動物的永續營養飼料來源。這些因素使昆蟲可幫助解決與全球人口成長相關的糧食不安全問題,同時又不會傷害環境。        昆蟲粉目前在市場上已可以購得,亦有廠商開發添加昆蟲成分的穀物麥片、豆腐和漢堡排等產品。吃陸生昆蟲的做法在世界許多地區被廣泛接受,然而,在西方文化中,吃昆蟲普遍較不被大眾接受,為了使食用昆蟲更具吸引力,研究人員建議將昆蟲變成粉末。乾燥和粉末狀的昆蟲,類似於穀物粉或植物來源的粉末,可應用於多種食品中,提升其蛋白質含量。        昆蟲壽命短,繁殖速度很快,並且僅需要簡單少量的棲息地和營養需求。因此昆蟲蛋白的收穫速度比牛或豬快得多,飼養需要的用水也更少。昆蟲的收穫週期一般為 45 天,遠短於傳統農場動物的 4 到 36 個月。目前,有超過 2,000 種昆蟲已被確定為可供人類安全食用。一種特定類型的蚱蜢甚至被證明可以產生與豬和牛相同的蛋白質,稱為肌動蛋白(actin)和肌球蛋白(myosin)。        美國西維吉尼亞大學戴維斯分校的研究團隊發表研究,確定了蟋蟀、蝗蟲和蠶蛹粉的蛋白質特性和營養功能,因此為開發高效的蛋白質分離技術奠定了基礎。研究人員以專利技術從昆蟲中分離蛋白質,利用控制蛋白質溶液的 pH 值使蛋白質沉澱,可以有效地從昆蟲中分離出肌肉蛋白(Muscle proteins)、肌球蛋白(myosin)和肌動蛋白 (actin)等蛋白質,產生具有高營養和功能的分離物,並可了解分離蛋白質的特性以及它用於人類食品中的潛力。研究團隊希望該技術未來能有助於減少飢餓、營養不良等糧食安全問題。【延伸閱讀】- 面對即將來臨的蛋白質危機,究竟是藻類還是昆蟲能救贖?
運用微生物發酵製造卵白蛋白的永續替代方案
2022/08/01
雞蛋白粉(又稱蛋清粉)為食品工業中廣泛使用的原料之一,未來市場預計將持續成長,而日益增加的消費需求也讓生產鏈中的永續與動物福利議題受到關注。在生產鏈源頭的蛋雞養殖過程中,會產生大量的溫室氣體,並會造成水資源短缺、生物多樣性喪失和森林砍伐等問題。此外,集約化的養殖易使動物成為人類病原體的重要宿主,導致人畜共通傳染病的爆發。【延伸閱讀】- 歐洲動物保護組織呼籲提高養殖雞標準        芬蘭赫爾辛基大學與芬蘭科技研究院(VTT)組成的未來永續糧食系統研究小組發布研究,顯示利用真菌生產卵白蛋白(ovalbumin,蛋清中主要的蛋白質成分)能有效減輕雞蛋白粉生產過程造成的環境負擔。        細胞農業,用於重組成分生產時又稱精準發酵(precision fermentation),能為動物性蛋白生產提供新的方案。蛋白粉中的蛋白質有一半以上來自卵白蛋白,VTT成功利用基因工程技術以木黴菌Trichoderma reesei製造卵白蛋白,並將其從細胞中分離後濃縮乾燥為最終產物。團隊的研究顯示,以真菌生產的卵白蛋白減少了近 90% 的土地使用需求和 31-55% 的溫室氣體排放。未來如使用低碳能源生產,精確發酵有可能將影響降低多達 72%,而用水對環境的影響則與生產地點所在位置有高度關聯,整體而言,該研究顯示了精準發酵技術在提高蛋白質永續生產的潛力。
尋找更環保及更適應氣候變化的方法來生產食物
2022/07/29
當我們在觀看氣候變化的相關新聞報導時,時常可以看到鏡頭帶到工廠煙囪及交通堵塞的畫面,但我們可能不會意識到,農業也是造成氣候變化的一個關鍵因素。事實上,糧食的種植、生產和分銷約占了溫室氣體總排放量的34%,但聽到這些,我們是否又想過農業也是受氣候變化影響最嚴重的領域之一?農業同樣作為造成氣號變化的源頭及受害者,為了解決這項巨大的挑戰,農業相關單位佔了獨特的地位。 隨著氣溫上升和不可預測的極端天氣,氣候變化已經威脅到全球許多地區的糧食安全,作為回應,FAO正在加緊腳步,幫助改造農業糧食系統,以更好的應對氣候危機,通過推廣使用綠色及適應氣候變化的農業技術,有助於減少從生產食物並到達餐盤所帶來的負面影響。        以下為4個FAO幫助全球各地農民及糧食生產者實施綠色及適應氣候變化農業技術的創新方案: 1- 斯里蘭卡的氣候智能型農業技術        氣候變化及環境因素對農業的影響在斯里蘭卡是相當明顯的,由於大雨、過度耕作及營養缺乏使得農田難以生產作物,而水庫淤積會影響灌溉系統並阻礙有效利用水資源,這些都使小農難以盈利,並使用環境不可續的耕作方式來維持生計。 通過由德國聯邦糧食和農業部所支持的節約與增長計畫,FAO培訓了1130多名農民,優化水、農業投入及勞動力的利用,這項培訓可以幫助島上種植主要作物的小農減少使用10-20%的灌溉水,使得他們能夠為下一次的種植儲存到更多的水。 通過提早整地,而不是等待水庫填滿,可以使得旱季多灌溉15%的土地,而生長季節水、提早播種以及有效利用雨水,能夠使他們在旱季有更多的水,另外學習更精確的施肥,成功的將用量降低了27%。 2- 巴拉圭的再造林        在巴拉圭東部地區,濫伐和森林退化的問題廣泛存在,而氣候變化使以家庭農業生產糧食和生計維生的社區日益衰退。FAO作為領頭,為了響應這些社區的需求,實施綠色氣候基金(Green Climate Fund, GCF)計畫,並重點關注87000人,其中有許多人來自於本地社區,農民將會得到環境的附帶條件現金補助,替換對氣候敏感的農林業項目。這項計畫倡議種植桉樹類、柑橘類水果及馬黛茶,並放棄以砍伐原生森林作為燃料,這將有助於遮蔭、水土保持、封存CO2及調節水流,並通過種植多樣化的傳統作物,如棉花、豆類、木薯、芝麻及甘蔗,來幫助小農適應平頻的乾旱及洪水。 3- 馬拉維以適應氣候變化的方法捕魚        於馬拉維的漁業機構直接雇傭了將近6萬名漁民,間接的支持超過50萬人,FAO特別關注到馬拉維嚴重過度捕撈的馬隆貝湖沿岸社區。        由全球環境基金(Global Environment Facility, GEF)所支持的建立漁業抵禦氣候變化能力計畫中,透過推廣深塘技術,幫助社區降低養魚業對氣候變化的影響。乾旱發生時,較深的池塘能夠降低乾涸的風險,而當洪水時,較高的牆,能夠避免魚類逃脫,另外也推廣生長較快速的魚,以便在較淺的池塘乾涸前能夠收穫。 4- 厄瓜多爾以氣候智能型技術飼養家畜        養牛業是厄瓜多爾主要的國家經濟和社會經濟結構之一,其對環境的影響引起了關注,原因是畜牧業的排放為溫室氣體的主要來源。在全球環境基金資助的氣候智能型畜牧計畫下,FAO與厄瓜多爾的農業和畜牧業技術人員合作,幫助在該國農民推廣氣候智能型牲畜管理技術,這項計畫能夠更好的管理牧場包括糞便、圍場灌溉、飼料庫和輪牧,以及改進擠奶技術和確保動物的健康。目前為止,已有1000多名農民採用了這項管理技術,不僅將溫室氣體的排放量降低了26% 以上,並且提高了生產力以及增加 17% 的收入。【延伸閱讀】- 日本家畜改良中心最新發佈十大重點新聞        扭轉生物多樣性的喪失、減少溫室氣體的排放、對於氣候變化加強農業的適應及農民應對和消除貧困和飢餓都是至關重要的,FAO正致力於部署新的解決辦法來應對這些挑戰,像是推廣更綠色和更具氣候適應性的糧食生產方式,並重塑農業糧食系統,使其更具包容性和可持續性,為了提高此意識,在2011年11月,FAO將與包括美國、中國、綠色氣候基金和全球環境基金等主要合作夥伴在COP26上進行關於“綠色和氣候適應型農業”的辯論。        綠色和適應氣候變化的農業是在提供營養糧食的同時,能夠為後代子孫保存健康的生態系統。
關渡轉作食農基地 免費體驗種菜
2022/07/28
為推廣食農教育體驗,北市產發局協助七星農業推廣中心導入智慧農業控制系統及設備,將關渡轉作食農教育基地,8月10日、11月9日下午也將舉辦4場免費「食農教育體驗活動」,包括智慧農業系統解說、關渡轉作導覽及蔬菜盆栽種植體驗,參加民眾可將親手栽種的菜盆帶回家,活動今天上午9點起開放網路報名,額滿為止。        北市產發局表示,台北市農業隨著都市發展而變遷,現今為都市型農業型態,與其他傳統農業生產縣市迥異,關渡平原對台北都會區有著極為重要的意義,北市府特別協助七星農業推廣中心導入智慧農業控制系統及設備,讓關渡轉作食農教育基地。        北市府表示,食農教育基地內有網室智慧型農作區、露天農作區及露天香草景觀區,除了生產糧食外,還兼具遊憩觀光、食農教育等功能。關渡智慧農作區將栽種高經濟作物,如哈密瓜、黑番茄等;露天農作區栽種辣椒、茄子等蔬菜水果;香草景觀區則有迷迭香、薰衣草等香草作物,將提供學生、親子及銀髮等族群體驗在地食農活動,理解從產地到餐桌的過程,強化在地農業認同,支持在地農業、減少碳足跡。  【延伸閱讀】- 水牛進校園 嘉義大林鎮農會推廣食農教育
再生醫學新材料「蜘蛛絲-Janus纖維」可吸引細胞並刺激細胞生長
2022/07/27
蜘蛛絲是一種韌度高、穩定且可被生物分解的天然纖維,同時也具備無毒、生物相容性且不易滋生微生物的特性,其對於再生醫學的應用具有極大潛力,科學家將其列為輔助神經細胞生長的候選者。        然而,蜘蛛絲的生成相當繁複且耗時,因此,Bayreuth大學的材料科學家利用多種生物技術優化該天然產物。首先,科學家修飾微生物序列以生產出品質穩定的2種蜘蛛絲纖維,第一種蜘蛛絲的蛋白質序列裡,取代其中一個胺基酸,使電荷轉為正電,對細胞更具吸引力,第二種則加上半胱胺酸,使化學反應容易形成,接者,利用靜電紡絲技術將2種蜘蛛絲並排處裡生成結晶,並將金奈米粒子耦合在蛋白質中,以製造出同一種材料中,含有兩種不同的優化蛋白,該蜘蛛絲不具有水溶性,而具導電性及雙面的特徵,如同羅馬神一般,故將其命名為Janus纖維。        科學家將塗有金奈米粒子的Janus纖維用於刺激肌肉細胞生長,細胞受到電脈衝而產生收縮反應,表示Janus纖維具有一定的功能性,此外,科學家更進一步研究蛋白質修飾,欲使生長因子黏附在蛋白質上,這些不僅可促進細胞黏附在表面,還可以有方向性的使神經細胞快速生長,以作為受損神經或肌肉細胞的生長平台,此研究發表於Angewandte Chemie期刊。【延伸閱讀】- 含有薑黃素的奈米載體可緩解高眼壓引發的視網膜神經節細胞損傷
生物精煉廠利用玉米秸稈轉製成可再生天然氣
2022/07/26
內華達州生物精煉工廠Verbio 正處於創立初期階段,計畫於未來幾個月內進行擴建,目標是提供足夠的可再生天然氣 (Renewable Natural Gas, RNG) 為5000戶家庭提供熱能,將切碎的玉米秸稈轉化成天然氣,利用厭氧消化方法 (anaerobic digestion) 將玉米秸稈與牲畜糞便中的細菌結合,並放置於八個大型消化器中,此時玉米殘渣會轉化為生物甲烷氣體,即為化石燃料中的天然氣。工廠正另外建造消化器,同時利用玉米生產乙醇。        「秸稈」是作物的地上部 (above-ground) 而非穀物,亦稱為玉米飼料 (corn fodder) 或作物殘留物 (crop residue),愛荷華州立大學推廣服務部田間農業工程師 Kapil Arora表示:「秸稈可依據需求裁切成不同大小,且容易捆綁。」愛荷華州是全美最大玉米產地,每年有超過1300萬英畝的土地和超過20億bushel (約5000萬公噸) 玉米收成。當玉米採收後,秸稈為留在原地分解的部分,秸稈營養豐富,卻也給農民帶來挑戰。Kapil Arora表示:「隨著產量提高,愛荷華州的農民需處理田間剩餘的秸稈,許多人進行耕犁是為了讓秸稈分解及降解,然而這些秸稈須藉由其他方法妥善利用。」Kapil Arora與愛荷華州立大學推廣服務部於生物精煉工廠Verbio創立初期階段即參與規劃,提供技術、主持農民會議並進行研究。        玉米收割後, Verbio工廠員工將剩餘秸稈壓縮綑成易於移動和堆放的方體,農民透過去除約50%玉米秸稈,以進行免耕種植減少耕作需求。秸稈草捆經錘磨機切成較小體積後,放入化糞池中經細菌利用分解後,將產生生物甲烷氣體經洗滌並濃厚成純度為99.9%甲烷氣體,加壓送入Alliant Energy管道,此項計畫使的能源。農民提供資金,設備及服務由Verbio工廠提供,作為可再生能源可為環境帶來正面影響。Verbio公司總裁表示:「此項行動針對大氣中的二氧化碳進行碳降解處理,並提供家庭溫暖熱源。」        愛荷華州立大學工程師 Kapil Arora幫助Verbio公司進行物流研究並與當地農民和民眾接洽,接下來將舉辦農民會議。另協助學生研究人員完成玉米秸稈現地研究。Verbio工廠計畫每年加工約100,000噸玉米秸稈,除了製成天然氣外,過程中的副產物腐植質亦可用做土壤改良劑和有機肥。【延伸閱讀】- 利用榛果殼製造再生能源的發展潛力
開發農業數據技術平台支援作物管理策略
2022/07/25
隨著人口持續增加,全球正面臨糧食不安全的危機,農民、農藝學家、研究人員和農業專家為了尋找解決方法,各領域專家正積極研究、收集大量的數據和專業知識,並須互相共享數據和知識,以應對偌大的挑戰。以色列農學資訊公司Agmatix推出一項突破性的數據技術平台,推動將研究知識及實驗數據化為實際運用的農學創新循環,新技術建立一種新的數據語言,可以讀取和解析整個農業產業數千項常用的數據點,並提供統一、標準化的解決方法,以協助有效管理農藝研究試驗,並於一站式平台將數據資訊轉化為實際行動,此系統可為農民和農業專家提供促進作物產量和品質所需的重要訊息,以做出更佳的作物管理策略。        Agmatix的新技術藉由機器學習及人工智慧將田間試驗和農學實驗數位化,以及對整個產業的數據進行標準化,進一步建立一個全球數據庫,在土壤、地形、灌溉、天氣和作物管理方面提供綜合建議。Agmatix推出的SaaS技術平台授權給世界各地的農業技術專業人士,由五個關鍵模組組成如下:        1. 田間試驗管理平台:該系統對田間試驗進行數位化管理,包括從始到終的數據收集和分析。        2. 試驗和研究數據擷取:系統自動擷取田間試驗和實驗的遺留數據並進行標準化。        3. 數據洞察與預測模型:一種自我分析工具,使用田間試驗和實驗數據的高階機器學習模型。        4. 決策支援系統:對於農學專家,Agmatix Digital Crop Advisor 工具能夠將數據洞悉轉化為實際的決策支援系統。        5. Axiom Open:一個協作和開放的入口,使來自世界各地的農業研究人員和專業人士能夠共享和查詢農學數據,以應對高層級的挑戰。        Agmatix 的技術平台現已完成5萬多次田間試驗及1700萬次農藝測量,並成功分析70 多種不同的作物類型。全球頂尖的研究機構、大學、非政府組織和農業公司以Agmatix 技術建立全球最大、最高品質的標準化數據之數據庫,用以開發機器模型,以預測環境對植物營養的影響,進而實行短中長期計畫。Agmatix技術實踐大數據在農學領域的應用,協助縮短時間軸、減少浪費並提高農業專業人士和農民的盈利能力,而Agmatix 平台能夠開發統計和科學上更強大的農業模型,將有助於改善農業實踐、作物產量、營養品質並促進永續農業。【延伸閱讀】- ABS和ABARES合作開發新的澳洲農業數據整合資料庫
日本2022創新農業戰略研究報告
2022/07/22
日本農林水產省為解決產地長年所面臨問題,以中長期視野下,推出相關研究開發與因應全球暖化等綜合型研究戰略。        隨著技術日新月異發展,本戰略除依循日本農林水產省每年所制定《糧食・農業・農村基本計畫》內容,今年度特以「糧食安全永續發展」、「實現2050年淨零碳排與資源循環」、「智慧農業應用以實際解決各種問題」等三大主軸,揭示未來研究開發方向,並綜整作為強化產官學與農業生產現場研發環境之應用方向。        其《日本2022創新農業戰略研究報告》內容概要主要分成三大部分: 第一部分-農業研究與近期社會、經濟與政策面動態趨勢 重點揭示日本當前所面臨的現況,以及國外趨勢的分析與整理。如當前社會受到疫情影響情況及其因應方式、供應鏈風險、提供健康與友善環境的糧食系統、淨零碳排、數位化等。 第二部分-重點研究戰略 重點主要因應當前政策措施與國際情勢,今年度特以「糧食安全永續發展」、「實現2050年淨零碳排與資源循環」、「智慧農業應用實際以解決各種問題」等重點研發議題,提出相關願景、目標、實現具體方向與執行路徑。【延伸閱讀】- 日本智慧農業實現農業的未來 第三部分-研發環境之整備 為有效推廣研究開發與相關成果,其內容主要揭示強化「完善的研究制度」、「戰略型的智慧財產權管理與國際標準化」、「人才培育」、「開放式創新」等具體研究方向與研發環境之整備。
【增匯】從醣出發 為淨零排放解方
2022/07/21
永豐餘學院院長何壽川今(19)日出席「農業的醣經濟」科技論壇,提出「斯土為本、從醣出發」,為2050淨零排放解方之一。何壽川表示,面對戰備糧食安全和氣候變遷的挑戰,農業是根本,也是台灣最富饒的資產,重新定義和建構新農業,讓其副產品能全循環利用,新農業的發展或將成為下一代的護國神山。        何壽川表示,土壤是陸地生態系統中最大的碳庫,當植物凋落在土壤裡就轉成有機質,裡頭的腐植質可固存碳,聯合國COP21更倡議,每年將土壤中的有機固碳量增加千分之四,可中和全球人為溫室氣體排放。        目前全球已有40%的綠地逐漸沙漠化,如何使沙漠變綠洲,何壽川建議,應從提升土壤有機質、造林創造碳匯到農食剩正確回收運用等三方面來施行,就能確保糧食安全和減緩氣候變遷。        台灣的農地、森林與竹林的碳匯條件優厚,何壽川表示,80萬公頃農田土壤有機質提升、220萬公頃林相復育,再加上18萬公頃的竹林活化,預估一年有6,300萬噸CO2碳匯潛力,相當於台灣2050淨零排放規劃中的碳匯目標數值。透過良好的土壤碳匯管理技術,可促進土壤的經營邁向永續,強化農林竹業面對氣候變遷的抵抗力,並創造碳權、增加農業產值。        農食剩的正確處理能降低廢棄物、減少經濟損失,還能在淨零減碳上有所貢獻。何壽川說,台灣每年農業、食品加工業、家戶剩食、民生污泥等農食剩約3,000萬噸,若能把農食剩轉為沼氣,不僅降低廢棄物量,還能創造綠電、減少碳排。以20MW沼氣發電規模設計基礎下,推估3,000萬噸農食剩每年可發電量達55億度電,佔全台總發電2,801億度電的2%,同時又可減少碳排近1,400萬噸CO2。        何壽川認為,在尋求碳中和永續與經濟共榮的契機下,農業將不再是過去的窮產業,且會引導新一代人回到農業裡去做較複雜的全循環工作。新農業應不僅是為了淨零減碳,而是它本身就是非常大的產業鏈,且需要和外部科技做結合,才能完成農業科技循環經濟的路徑,創造發展利基。【延伸閱讀】- 剩食導致氣候變遷
法羅群島的鮭魚養殖業者獲得2021年永續發展獎殊榮
2022/07/20
位處法羅群島的鮭魚生產業者Hiddenfjord於去年將其養殖鮭魚運送方式從空運轉向了海運,顯著減少了運輸過程中94%的二氧化碳排放量,而今年的SEAL(Sustainability, Environmental Achievement, and Leadership)企業永續發展獎將其評選為環境倡議類別的得獎者。        Hiddenfjord於2020年10月停止使用空運來進行鮭魚運輸,使其成為世界上第一家完全運用更加永續方式進行儲運的鮭魚養殖業者,在該公司為慶祝這一里程碑達成之週年紀念所發佈的一部影片中,介紹了其如何運用定期遠洋貨運輪船替客戶運送新鮮鮭魚及大幅減少碳足跡的諸多細節。此外,Hiddenfjord的環境領導力也獲得了英國傑出企業獎(UK’s Business Brilliance Awards)的認可,於環境與企業永續發展類別中獲得了金獎。而其執行長Atli Gregersen也獲得英國最負盛名的商業永續發展獎項之一的edie永續發展領袖獎(edie Sustainability Leaders Awards)的年度商業領袖提名,這份殊榮是基於他在過去30年間對於動物福利及永續發展上所付出的努力,像是其特別的無壓力捕撈系統、大量鮭魚苗飼養、縮短鮭魚於海洋中時程以及最大限度地降低海蝨感染風險。而Hiddenfjord一直以來也花費了相當多的時間與法羅群島當局合作提倡合理嚴謹的獸醫法案立法,並鼓勵其他農業國家跟進。【延伸閱讀】- 挪威千禧年鮭魚計畫目的在提高鮭魚飼料生產的永續性
德國Siemens與英國Hoofcount合作開發智慧乳牛足浴設備
2022/07/19
乳牛會跛行是由於腳蹄上沾染細菌所引起,這會造成其疼痛、活動受限及行為改變、產乳量減少、生育能力下降、治療頻率增加、足蹄修剪成本上升及勞動力浪費等情況。對於擁有100頭乳牛的酪農來說,跛足的治療每年預計要額外花費數千英鎊開銷,而對於整個英國乳製品產業的財務影響估計遠遠超越1億英鎊。然而,定期幫乳牛洗腳能有助於減少及預防這類蹄病和跛足的發生。        全球電子與電機技術巨頭德國Siemens公司對於植物生長優化、動物健康促進和永續食品生產等智慧農業技術的應用並不陌生,目前該公司已與英國的動物足浴設備製造商Hoofcount進行合作,兩家公司將共同使用Siemens頂尖的數據蒐集及控制技術-LOGO智慧邏輯模組來結合現實及數位世界,打造智慧乳牛足浴設備,LOGO能管理及控制Hoofcount足浴盆的化學幫浦、水幫浦以及動物餵飼等關鍵機制,而控制器則允許Hoofcount追踪經過足浴池的乳牛並蒐集相關數據,最後將這些數據顯示於HMI螢幕上進行視覺化。而浴槽則設計成能進行遠端控制,並且可以將數據傳送至雲端進行分析,幫助酪農做出更明智的決策,改善乳牛的健康與福利問題。【延伸閱讀】- 自動擠奶機器人的使用有助於乳牛繁殖時的育種選擇
美國麥當勞承諾投入 500 萬美元實施氣候智慧型農業解決方案
2022/07/18
AgMission是由食品與農業研究基金會 (FFAR)、美國農民與牧場聯盟 (USFRA) 和世界農民組織 (WFO) 共同成立的,該組織以減少農業溫室氣體 (GHG) 排放並讓農業部門的溫室氣體排放量達到淨負值為最終目標。為了實現這一目標,AgMission 將農民、牧場主和科學家聚集在一起,共同創建可快速部署的解決方案,以提高農場供應鏈之彈性度及減輕氣候變遷的影響。        AgMission 官員表示,農業研究和數據是該計劃的基礎。雖然這項研究正在擴大,但現階段的工作是需要更廣泛地協作與協調。數據的集成與互操作性對於協調此項研究和加速適應與應用減少溫室氣體排放的氣候智慧解決方案至關重要。另外,實踐氣候智慧解決方案將有助經濟和環境上之永續性,同時亦能減少溫室氣體排放。        食品與農業研究基金會 (FFAR)執行董事Sally Rockey 在新聞稿中表示,”氣候變遷正威脅著環境、糧食安全以及農民與牧場主的生計。很高興麥當勞看到 AgMission的價值並與該機構共同合作開展這一前所未有的舉措: 承諾投入 500 萬美元實施氣候智慧型農業解決方案。讓AgMission可藉由數據的集成與互操作性等來協調農業氣候變遷之影響以及讓務農相關之人員受益。”         麥當勞正在採取行動以達成2050淨零排放目標。麥當勞副總兼北美供應鏈長Marion Gross 在一份新聞稿中表示:“我們正在努力建立一個社區、動物和地球都能茁壯成長的食物系統,並以永續性的方式供給食物給更多的人。”且我們很自豪能夠為 AgMission 及其合作夥伴做出貢獻,以減少溫室氣體排放、提高供應鏈的彈性並實現再生農業。”        雖然農業占美國溫室氣體排放量的 9.9%,佔全球約 24%,但它是唯一具有溫室氣體排放淨負值的潛力行業。 USFRA 首席執行長Erin Fitzgerald在新聞發布會上表示:“土壤和農田吸收的碳已經是一年排放量的 100 倍。農民和牧場主是無法單獨完成,必須用著克服挑戰般的努力來持續進行的。”【延伸閱讀】- 氣候智慧型農業將有助於農民對抗全球氣候變遷之衝擊
日本農山漁村發展措施-永續發展目標
2022/07/15
為全球共同攜手解決農業面臨各項問題與創建永續社會,2015年聯合國共同訂定永續發展目標(Sustainable Develpoment Goals, SDGs)。SDGs包含17項的核心目標,其中涵蓋169項具體細項目標。        若將17 項核心目標加以「階層化 (Stratification)」,如下圖1所示可以很清楚瞭解在社會與經濟階層必須憑藉自然資本1和環境為基礎建構而成。換言之,須藉由自然資本和環境階層所創造產生的各種面向與事物,循序漸進形成社會層面結構發展。也因此在這基礎下,自然資本和環境的永續性發展極其重要。        農業和食品業的經濟效益(利潤泉源),大部分依賴自然資本和環境的發展,基於此,要實現永續發展目標,仍必須維持和改善自然資本和環境階層開始。然而,農業和食品業,面對環境維持與改善並非單在成本考量,對於產業所締造業績和整體發展也為不可或缺關鍵因素。簡而言之,未來農業和食品業,在社會發展與經濟成長外,同時應以環境及自然資本的管理和成長作為首要目標。 日本農山漁村發展與SDGs可發揮價值        日本的農林漁村擁有豐富的在地資源,例如:再生能源、生質能和原生作物等。皆有利於實現永續發展目標。藉由在地資源之應用,將有利於永續發展目標實現,其農山漁村發展可發揮價值整理如下: (一) 提升農山漁村之社會價值的認知度        農業和食品業藉由投入SDGs中積極宣傳優勢,能加以增進都市的消費族群更加認識農山漁村所發揮價值所在。除此,亦可透過購買活動給予支持回饋,並有利於提升地方與企業之形象。 (二)創造新的商機        藉由投入SDGs中所做的努力與貢獻,可鏈結跨域產業以及地方性的合作,與至今尚未合作的供應商建立新的伙伴關係,創造出新的商業機會。 (三) 回應商業夥伴要求        近年來,企業已將環境面措施納入經營理念中,並以各種方式宣傳對於SDGs其貢獻和致力於往「ESG投資」2等方向作大幅調整轉換。在農業和食品業方面,此舉不僅會影響融資,也有可能因未能滿足利益相關者的期望和要求而失去商機,供應鏈本身也將產生結構性變化,也可能因而不能進入市場。 因應SDGs 相關措施渠道 (一) 以環境為主的農山漁村X SDGs商業模式提示全集        為了提供開始進行這項新因應對策之參考,這本手冊集結改善農林漁村環境面和經濟面的相關因應措施、五種商業模式與可提升其可行性的各種提示(Hint)。此外,彙整實現SDGs之技巧和竅門。期望能透過手冊應用,進一步發揮日本農山漁村之價值。 (二) 農林水產 / 環境/技術 / SDGs手冊        農林水產 / 環境/技術 / SDGs手冊,主要從「環境」和「技術」兩個面向角度介紹在農山漁村發展SDGs各項因應措施。 ※註1:自然資本 (Natural Capital)是將自然環境視為支撐人們生活和企業經營基礎為重要資本之一的概念。由如森林、土壤、水、空氣和生物資源所自然形成的資本。 ※註2:ESG投資: ESG其意義為,重視並選擇已考慮到環境(Environment)、社會(Social)和企業治理(Governance)的企業進行投資。 和社會責任投資 (SRI) 是一個類似的概念,但SRI 是基於道德價值理念,ESG 投資則是基於可以預期長期回報的經濟價值理念,對於考慮到環境、社會和公司治理的企業而言,可以帶來可持續的成長和中長期利潤。 【延伸閱讀】- 聯合國永續發展目標的發展計畫

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