智慧農業的基本功-病蟲害防治走向AI的前奏曲(下)(姚美吉講師)
介紹AI影像辨識在農作物害蟲監測上的應用,強調建立完整害蟲影像資料庫是提升判讀準確度的基礎;內容說明米象與煙甲蟲等儲藏型害蟲多於源頭即存在,預防與清潔管理重於事後治療;並建議以低溫冷藏及真空脫氧包裝降低繁殖風險;同時探討昆蟲於生物防治與替代蛋白質領域的多元應用,推動智慧化與精準農業發展。
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為了減少水資源汙染,許多地區在汙水排放到河川前都會經過污水處理廠分離汙泥(sludge)及水中汙染物,而汙泥中常含有大量的磷,早期常直接用來當作肥料;但隨著汙染物濃度越來越高,十幾年前瑞士早已禁止直接作為肥料的作法,而廠商為取得汙泥中的磷,便將汙泥乾燥後燃燒,以此方式每年取得數千噸的磷。
在汙泥轉化利用前,需要先進行脫水處理,此步驟常耗費大量能源。因此瑞士洛桑聯邦理工學院(École polytechnique fédérale de Lausanne,EPFL)的研究人員設計了一種磷回收系統,可直接從污水處理廠回收污泥,將污水送入高壓高溫分離器(高於22.1MPa和400℃),降低磷和礦物鹽的溶解度,使其結晶成易回收的固體。另外,此系統還可以結合Paul Scherrer Institute開發的thermal gasification技術以生產沼氣;研究人員採用使用釕(Ruthenium)作為催化劑,可提升將近100%的轉化率,且產生的水可以直接送回供水系統。
目前部分污水處理廠雖已具有生產沼氣的系統,但只能轉化40-50%的有機物,剩餘的汙泥仍需乾燥並運輸到焚燒設施,耗費大量的成本與能源。而污泥處理約占污水處理廠總運營成本的40%,透過專門的反應器可以在20分鐘內將污泥變成沼氣,提高處理效率與節省汙水處理廠的空間。【延伸閱讀】南澳洲利用芥菜種子和稻桿作為永續替代能源
相關技術人員已生成新創公司-TreaTech,TreaTech已經成功測試了原型系統,目前正在建造一個100倍的大型試驗場,預計可處理100公斤/小時的污泥,並計劃於2022年於汙水處理廠安裝相關系統,於每小時處理3噸污泥,及時協助廠商因應可能於2026年生效的新版磷回收法規。