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農糧領域
農糧領域
2018/03/05
北方玉米葉枯病(Northern corn leaf blight)為玉米的真菌性病害之一,其病原為Setosphaeria turcica,是子囊菌的一種,感染後造成玉米葉片上具有綠灰色壞死病斑,未及時處理會使得產量下降。雖然先前的研究已找出玉米中的抗性基因,但真菌也會持續演化以突破玉米的防禦,故需了解S. turcica和玉米基因間的相互作用與長久以來遺傳的變化,以幫助辨別致病菌株與生產具穩定抗性的玉米品種。   目前已知Ht1、Ht2、Ht3和HtN等基因能協助玉米抵抗不同品系的北方玉米葉枯病,但確切的機制與基因位置尚未明瞭。為研究毒性與其他性狀發育間的遺傳關聯,伊利諾大學(University of Illinois)的植物病理學助理教授Santiago Mideros及其團隊繪製了S. turcica的基因圖譜,並使用不同性狀的玉米雜交,分離了221個子代,透過定序與分析後列出了2078個單核苷酸多態性標誌(single-nucleotide polymorphism markers);透過觀察病原與植株間的親和性與基因變化找出了AVRHt1和AVRHt2的位置,以及顯示了真菌毒性與菌絲生長間的關係。此外還確定了基因分子標記,未來可針對田間環境取樣,找出田間環境中的致病菌株,或是幫助培養具有抗性的玉米品種。【延伸閱讀】對抗小麥莖銹病的新發現   相關研究發表在Phytopathology
2018/03/01
蜂群在環境中攝食的行為會受到花粉和花蜜中所含天然化合物刺激而影響,而這些天然化學物質能吸引適合或排除不適合的授粉昆蟲,例如奎寧能驅趕蜜蜂、部分酚類化合物則能誘引蜜蜂前來。而蜂蜜除了富含營養,也有許多可幫助蜜蜂提高免疫能力的物質,如芸香科(Rutaceae)和茜草科(Rubiaceae)植物花蜜中含有微量咖啡因(caffeine),可幫助蜜蜂提高記憶力;對位香豆酸(p-Coumaric acid)則能提高蜜蜂的免疫能力,使蜜蜂代謝有機磷殺蟎劑的能力提高60%。   部分科學家認為,蜜蜂可能會感應及避免環境中的有毒化學物質,但2015年的研究發現,歐洲蜜蜂和至少一種大黃蜂實際上更喜歡與新菸鹼類殺蟲劑混合的食物。此外,其他研究表明,歐洲蜜蜂(Apis mellifera)的解毒能力有限,接觸殺真菌劑等有毒化合物會干擾其代謝能力。   為了研究蜜蜂行為,伊利諾大學(University of Illinois)測試蜜蜂在自由飛行時對摻有不同化合物糖水的反應,其中包含了九種在花蜜、花粉或蜂膠中普遍存在的植物化學物質,以及經常汙染蜂巢的兩種除草劑—阿特拉津(Atrazine)和草甘膦(Glyphosate)和三種殺真菌劑-白克列(Boscalid)、百菌清(Chlorothalonil)和撲克拉(Prochloraz)。【延伸閱讀】農地周邊的地景複雜度決定天敵生物防治的效果   研究結果發現,蜜蜂均優先選擇槲皮素(Quercetin),槲皮素是蜜蜂判別食物的信號。此外,蜜蜂偏好特定濃度的草甘膦和百菌清,並透過收集食物將這些化學物質帶回蜂巢中。然而,蜂農會定期使用殺蟎劑幫助清理密蜂的寄生蟲蟎,但蜜蜂接觸殺真菌劑後會干擾體內代謝殺蟎劑的效果,可能使得殺蟎劑在短時間內累積高濃度而危害蜜蜂。
2018/02/27
地球上人口增長快速,預計到2050年將有97億人口,每人所分配到的資源將比現在更少;如何更有效率地獲得食物與緩解糧食腐敗將是未來的主要課題之一。然而,現有的糧食生產技術雖不斷突破高產限制,但大量產生的農產品卻常因儲存條件的限制而腐壞,形成食物浪費。為了使得現有的糧食生產達到更佳的利用效果,需要有效地延長食物保存時間,以便運送到更遠處。   蔬果於採收後,將歷經老化、微生物感染,以及腐壞分解之過程,即使存放在冷箱中,也只能稍微延長腐敗的時間。此外,簡易的蔬果保鮮技術於開發中國家尚未普及,即使這些國家能大量收穫農產品,也無力完整使用新鮮農產。為此,美國加州聖塔芭芭拉市(Santa Barbara)的Apeel Sciences公司開發了簡易且快速的水果保鮮技術,萃取香蕉等蔬果表面的天然酯類,並將其製程粉末產品,只要將粉末溶解便可噴撒或塗抹於新鮮農產品表面,形成保護層。此種「以食物保護食物」的技術除了可減緩水果表面的呼吸作用、水分散失與氧化時間,還能阻擋微生物入侵,延緩腐敗,適用於桃子、香蕉、草莓等農產,甚至能延長香蕉、鱷梨等水果兩倍的保存時間。【延伸閱讀】研究指出泡茶用水將大幅影響茶水口感及所含機能性成分多寡   此種使用於水果包裝線之酯類噴灑保鮮技術,已獲得美國FDA安全認證,同時也獲得美國有機產品之使用認證。預期將可減少農作物在非低溫儲存與長途運送上之損耗,減少地球資源之浪費,同時也能使消費者吃得更安心。
2018/02/23
石油與煤對人類發展具有重要影響,尤其於19世紀工業革命後成為全世界使用的主要能源,但隨著這些儲藏於地底的物質大量開採及需求增加,未來將會供不應求,影響未來人類生活。目前各國正在積極開發新的替代能源與綠色能源之利用,期望在石油與煤完全耗盡以前能夠維持現有產業及生活所需之能源;而植物細胞壁含有大量的碳,適合作為生質能源發展材料,被視為高應用潛力的替代能源原料之一。   生質(或稱生物質,biomass)是指能夠做為燃料或工業原料使用的有機物,包含生物所產生之廢棄物、和動物皮毛、植物纖維原料等,不包括石油與煤礦。其中植物生質熱值相當高,其中大部分來自於細胞壁,但植物的細胞壁中的木質素性質非常穩定,除了不易被草食動物消化以外,也難以加工用於生質酒精的製造;若是能解決原料分解的問題,將有助於動物利用或轉換為生質能源。   阿魏酸(Ferulic Acid)和對位香豆酸(p-Coumaric acid)為草本植物和單子葉植物合成木質素的主要前驅物,部分研究人員認為降低植物中合成的阿魏酸含量有助於增加生質的分解效率。巴西農業研究機構(Brazilian Agricultural Research Corporation)、能源與材料研究中心(Brazilian Center for Research in Energy and Materials)與英國洛桑研究所(Rothamsted Research)和美國威斯康辛大學(University of Wisconsin)合作,利用RNA干擾(RNAi)狗尾草(Setaria viridis)與二穗短柄草(Brachypodium distachyon)的BAHD01基因表現,通過這種方式所生產的生質糖化效率可提高40-60%。【延伸閱讀】人工合成氨的新方法可降低能源消耗   就技術價值而論,光是巴西的生質燃料市場預估就有4億美元,牛養殖業也有1,900萬美元。且全球皆使用草料作為動物飼料與生質原料,故此發現可作為基因標誌選種,讓畜牧動物從飼料作物中獲取更高的能量,或選取更合適的能源作物種植,提高生質酒精的生產效率。相關研究發表於New Phytologist。
2018/02/21
美國加州的SMART CUPS公司推出了一系列可經由生物分解的杯子,杯子內部含有3D列印製成的微膠囊(稱為Katalyxt),並將能量飲料成分包裹在其中,消費者只要加入水或其他液體進入杯子裡,就能夠溶出包裝中的能量飲成分,將水變成一杯真正的能量飲。   微膠囊已使用多年,包含口香糖香料、晶球優酪乳的晶球等皆為微膠囊技術的相關產品。微膠囊指利用特定材料(通常為天然或化學合成之高分子材料)包裹特定物質形成的微小顆粒,外層具有溶解性佳、穩定、不易與周圍環境反應等特性,內層則為藥物、精油、香料、食品等,以利於儲存、運輸和使用並降低揮發性或保護特殊成分。3D列印則於上個世紀80年代發起,在早期則多為製作形狀特殊或大型工藝之用,近年來因材料與技術創新,逐漸加快列印速度與應用領域,但目前尚未於食品界商業化運作。   此商品技術凸顯3D列印走入奈米化的成熟性,也展現了新型的飲料包裝技術,能夠一一疊放並以更環保的方式運輸及儲存,節省空間與燃料成本;此外,當消費者飲用過後,杯子本體也留作其他用途或包裝。另一方面,此產品帶有的極簡風格可鎖定逐漸壯大的綠色消費客群,促使消費著養成重複使用同樣的容器以達到環保訴求。【延伸閱讀】延長食品保存的特殊糖衣   公司計劃未來將使用微膠囊技術開發運動飲料、咖啡、茶、果汁、蛋白飲品等品項,並同時開發一次性淨水杯,將受到污染的水過濾為安全的飲用水。相關產品的新穎性成功引起了消費者興趣,然而產品不附杯蓋,甚至需要自備額外的乾淨飲用水才能使用,使得大眾懷疑使用的便利性與客群,將為未來產品推廣之課題。
2018/02/16
混凝土建築經過歲月的洗禮與風化會逐漸老化,老化混凝土中可能存有裂縫,導致結構受損,需盡快進行修補以防持續惡化。然而修補工作容易發生失敗,也可能擴大混凝土的損傷範圍,使鄰近的良好混凝土也開始發生破壞,嚴重者會導致鋼筋暴露與腐蝕。   美國的羅格斯大學(Rutgers University)與賓漢頓大學(Binghamton University)的研究人員共同開發出一種新型混凝土—自癒性真菌混凝土可以幫助修復老化混凝土中的裂縫,希望可以解決建築混凝土需要不斷修復的問題。   此方法使用真菌為木黴菌(Trichoderma reesei) ATCC13631,將孢子與混凝土混合,此時孢子處於休眠狀態,直到裂縫出現。當裂縫產生時,水和氧氣進入,溶解混凝土中的氫氧化鈣,使得pH值從6.5急遽增加到13,但T. reesei ATCC13631孢子仍能萌芽並生長良好,菌絲可累積碳酸鈣結晶以填充縫隙。一但裂縫被完全填滿,不再有水或氧氣進入時,則會再次形成孢子。【延伸閱讀】德國新創公司開發苔蘚外牆技術以改善城市環境   目前研究還處於初期階段,最大的問題是克服菌株在混凝土中的生存問題,需要更進一步調整,才能真正用於實際狀況,進行永久性修復。賓漢頓大學機械工程系助理教授Congrui Jin表示,最初發想是受到人體自我修復傷口和骨折的能力啟發;雖然將高效自癒產品帶到現有的建築市場是非常大的挑戰,但研究微生物應用的相關產品仍在市場上具有高度潛力。   相關研究發表於Construction and Building Materials
2018/02/15
過去在印尼、墨西哥、中國、波蘭和俄羅斯等地皆有因酒精汙染造成消費者身體不適甚至死亡的報導。此問題源自於商人希望賺取更多利潤,將自製假酒、水、抗凍液等作為稀釋液體,取代一部分的真酒。販賣假酒或稀釋過的酒或許能為經銷商賺取更多利益,除了標示與內容不符,具欺騙消費者的嫌疑。此外,摻假酒品內可能具有影響健康的汙染物,對人體影響更大。因假酒或混和過的酒在外觀上與真品無異,造成消費者辨識困難,也無法即時檢出與避免假酒。   美國伊利諾大學(University of Illinois)設計了一種具有先進感測器陣列的手持式設備,可以辨識酒的改變,協助管控酒的品質。研究人員開發了一種帶有36種染料的一次性感測器,這些染料接觸到酒蒸汽中的特定成分後會發生不同顏色變化,透過多種染料的交叉反應,結合約手掌大小的成像分析儀判定比色後可幫助在兩分鐘內簡單判讀酒的真偽。此裝置能夠正確辨識14種不同酒類的酒精含量和品牌,包括蘇格蘭威士忌、波本威士忌、黑麥威士忌、白蘭地和伏特加等,準確度大於99%;且甚至能夠辨識加水量少於1%的稀釋酒,具有於後端快速檢查與控管品質的利用潛力。【延伸閱讀】用以改善水壩營運的小型傳感器-Sensor Fish   相關研究發表於美國化學學會(American Chemical Society)推出的ACS Sensors
2018/02/14
薑黃(Curcuma longa)磨成的深黃色粉末為咖哩的主要香料之一,由於先前研究指出薑黃素具有抗發炎與抗氧化的效果,加上以薑黃作為主要飲食的印度高齡老人認知能力較好,罹患阿茲海默症的比率較低;故科學家推測薑黃素可以保護大腦免於神經退化性疾病的影響。   為了研究了薑黃素預防阿茲海默症之效果,因此美國洛杉磯加利福尼亞大學(University of California, Los Angeles;UCLA)採用了長達18個月的雙盲實驗,探索了其對腦類澱粉蛋白(amyloid)和Tau蛋白質累積的影響。實驗採40名年齡介於51-84歲的受試者區分成兩組,分別配給90毫克薑黃素或安慰劑18個月。所有受試者在實驗開始前與進行中每六個月接受一次認知評估,並檢測血液中的薑黃素含量。此外,有30名受試者進行正子斷層掃描(Positron Emission Tomography /Computed Tomography;PET/CT)以確定實驗前後腦中的類澱粉蛋白(amyloid)和Tau蛋白質累積的狀況。【延伸閱讀】具治療糖尿病潛力的水飛薊素奈米製劑   結果表示,服用薑黃素的人的記憶力和注意力皆較佳,情緒也有輕微改善,而腦部掃描顯示杏仁核和下視丘的類澱粉蛋白和Tau蛋白也明顯少於服用安慰劑者。雖然目前尚未了解薑黃素的作用機制,但推測可能是由腦部發炎症狀以達到緩和憂鬱症與阿茲海默症的疾病進程。研究人員計劃將進行後續研究以探討薑黃素是否也具有抗憂鬱之作用,並分析薑黃素效果是否因阿茲海默症的遺傳風險、病患年齡或認知問題而有分別。   此研究發表於The American Journal of Geriatric Psychiatry
2018/02/09
過量施肥導致農業排水中含有大量硝酸鹽,而美國玉米帶等農地集中區的硝酸鹽汙染則更加嚴重。為了減緩硝酸鹽汙染,硝酸鹽與亞硝酸鹽類的施用目前由環境保護局(Environmental Protection Agency)進行管理,由於高濃度硝酸鹽對人體具有毒性,因此農業排水需經過離子交換樹脂過濾除去硝酸鹽再行排放,但這些過濾器每隔數月就要沖洗以回復功能,而沖洗過的水也只是將濃縮的硝酸鹽再排放回環境當中,屬於治標不治本的方法。   美國普渡大學(Purdue University)化學工程系與萊斯大學(Rice University)土木工程學系合作,研發了加速分解硝酸鹽或亞硝酸鹽的新材料,可幫助這些汙染物轉化成空氣和水。材料發想來自Michael Wong團隊於2013年的研究,鈀金屬(Pd)的奈米顆粒能幫助分解亞硝酸鹽或硝酸鹽等化學物質,但催化效果不佳;而後來合作實驗室的Kim Heck提出使用銦(In)和鈀兩種金屬的構想,發現用銦覆蓋約40%的鈀球表面能創造活性更高的催化劑。將此催化劑放在含有硝酸鹽的溶液中導致銦氧化並加速了硝酸鹽的分解;鈀除了幫助銦氧化之外,在額外添加氫的環境下還能促進氧氣與氫合併形成水,使得銦得以還原而再度分解硝酸鹽。【延伸閱讀】利用光生物反應器處理廢水可降低抗藥性於環境中傳播的風險   經由催化分解的硝酸鹽最後變回了氮氣和水,得以回到大氣當中。未來還會與其他研究人員合作,將此技術變成商業上可用的水處理系統流程。相關研究發表於ACS Catalysis。
2018/02/08
有道是「肥水不落外人田」,一直以來,禽畜牧所排泄的糞便,對人類生活及環境衛生造成相當大的衝擊;隨著生物科技的發展,禽畜糞便最佳的處理模式,是經資源化堆肥處理後,再回饋到農作物使用。如今,堆肥更成接軌國際的綠金,從循環經濟中找到新出路!   禽畜糞便及蔬果堆肥通常是農民普遍採用的有機肥料,但未完全發酵的糞便不僅氣味令人作嘔,蒼蠅更是成群飛舞,對環境及生活品質帶來莫大的影響;因此,堆肥場的設置與堆肥的製作對於禽畜牧業者來說,其重要性並不亞於完善的溫室設施或灌溉系統,然而受囿於臺灣地狹人稠、養殖場經營規模及潮濕天候等因素,並非每個業者都有能力擁有完善的堆肥系統。   傳統上,要把有機廢棄物變成有機肥,需要歷經2、3個月的堆肥,讓微生物自然分解,以達到完全腐熟,堆肥不僅耗時、佔空間,還會散發臭味、排出臭水。更甚者,一旦處置不當,其所孳生的病菌也容易傳播感染,或造成水源及土壤的汙染問題,也因此,糞汙處理一向被各國政府當作重點環保問題。 廢棄物在地處理,循環經濟一舉數得   挾著母公司阜利生化科技股份有限公司在有機廢棄物處理之技術及設備之優勢,於2014年成立之特克斯科技發展出「HMD高效處理系統」(High temperature Microbiological Decomposition System),不需加熱乾燥,單套設備日處理量約在10噸,而且即使是含水量高達85%的禽畜便都可不需添加副資材,節省能源及處理成本,發酵後的腐熟肥料還可以施作還於田間,真正落實「愛地球、做環保、零廢棄、再利用」。   特克斯科技董事長洪歆怡補充,「相較於肉雞飼養,蛋雞每日都會產生糞便,大量的糞汙需要更有效率的處理,這套系統由於採用密閉負壓處理,不僅能快速在5~7天內將禽畜糞便發酵轉換成有機質肥料,達到減量、除臭之效果,也因分散式的設置方式,不佔空間,無需另建置廠房,就地就能處理,加上使用微電腦操控簡單介面,完全解決廢棄物不落地及降低運送費用的問題。」   而特克斯科技發酵技術部洪書群經理則表示,「將不同來源和成分的有機質廢物的發酵產物,進行成分分析、肥料調配處理後,再販售給農戶。透過這樣回收再生產出的有機質肥料,不但百分百循環利用,可依不同作物、土壤屬性做調配,更加有利農作生產,達到合理化施肥,市售價格也比一般有機質肥料便宜,可說是一舉數得。」換句話說,可藉由有機質肥料帶來利潤,不管是農民自行販售,或是將過剩的肥料透過特克斯公司統一收購,連帶為農民增加收益。 珍視土地,敲開國內外商機    過去由於化學肥料及農藥的發展,帶來了農作物產量空前的抬升,許多農民因此視化肥及農藥為萬靈丹,然而以臺灣本身具備的地形、氣候條件,土壤不易保持,有機質也容易分解,過度施用化學肥料,已經導致土壤酸化、地力退化及病蟲害問題。「因此,對我們而言,不管是研發微生物肥料,抑或是有機廢棄物的快速處理技術,這股珍惜、愛惜土壤的精神,才是最重要的使命,希望藉由有機質肥料的推廣,在落實循環經濟之餘,也能彌補前人以至這代人對土地的傷害,努力替後代留下一片依然生機盎然的大地。」洪歆怡說。   而這股珍視土地的精神,也為特克斯科技敲開了國際的大門。   行政院農業委員會透過「推動農業科技產業全球運籌計畫」,藉由財團法人農業科技研究院協助特克斯科技評估馬來西亞、印尼等國市場的開拓機會,發現這些東南亞國家,因為宗教之故,雞為重要的經濟產業,衍生而出的糞便問題,也蘊藏龐大商機。   「以馬來西亞為例,養雞場多採用露天堆置堆肥,除了環境問題之外,尚有含水率過高致使堆肥溫度無法上升,不能以高溫消滅草種及病原菌,且積體過大翻堆不易等問題。」洪書群繼續補充,「而過度使用化肥,地力退化以及病蟲害導致作物欠收之問題,在馬來西亞也十分嚴重,種種因素皆加速他們想採用更有效有的糞汙處理系統意願。」   目前,特克斯「HMD高效處理系統」已獲馬來西亞養雞業者Lay Hong Bhd、Dindings及雪蘭莪州農業開發公司採用,未來仍將持續鎖定可複製應用的國家如孟加拉、越南外,在國內也將持續推廣。 創新農業科技鏈結國際舞臺   「以現有資源回收和事業廢棄物再利用的基礎,臺灣大有可能成為亞洲循環經濟的『熱點』,這不僅有助臺灣產業的國際合作,還能開拓臺灣與世界在循環經濟上的對話空間。」,洪歆怡與洪書群共同期許。   過去,臺灣在海外農耕隊的努力下,以行動拉近了與世界的距離,未來,臺灣則能以新一代的農業科技,鏈結國際。 【相關資訊】 想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院陳小姐,電話:03-5185092,信箱:1032201@mail.atri.org.tw
2018/02/08
有道是「肥水不落外人田」,一直以來,禽畜牧所排泄的糞便,對人類生活及環境衛生造成相當大的衝擊;隨著生物科技的發展,禽畜糞便最佳的處理模式,是經資源化堆肥處理後,再回饋到農作物使用。如今,堆肥更成接軌國際的綠金,從循環經濟中找到新出路!  禽畜糞便及蔬果堆肥通常是農民普遍採用的有機肥料,但未完全發酵的糞便不僅氣味令人作嘔,蒼蠅更是成群飛舞,對環境及生活品質帶來莫大的影響;因此,堆肥場的設置與堆肥的製作對於禽畜牧業者來說,其重要性並不亞於完善的溫室設施或灌溉系統,然而受囿於臺灣地狹人稠、養殖場經營規模及潮濕天候等因素,並非每個業者都有能力擁有完善的堆肥系統。  傳統上,要把有機廢棄物變成有機肥,需要歷經2、3個月的堆肥,讓微生物自然分解,以達到完全腐熟,堆肥不僅耗時、佔空間,還會散發臭味、排出臭水。更甚者,一旦處置不當,其所孳生的病菌也容易傳播感染,或造成水源及土壤的汙染問題,也因此,糞汙處理一向被各國政府當作重點環保問題。  廢棄物在地處理,循環經濟一舉數得  挾著母公司阜利生化科技股份有限公司在有機廢棄物處理之技術及設備之優勢,於2014年成立之特克斯科技發展出「HMD高效處理系統」(High temperature Microbiological Decomposition System),不需加熱乾燥,單套設備日處理量約在10噸,而且即使是含水量高達85%的禽畜便都可不需添加副資材,節省能源及處理成本,發酵後的腐熟肥料還可以施作還於田間,真正落實「愛地球、做環保、零廢棄、再利用」。  特克斯科技董事長洪歆怡補充,「相較於肉雞飼養,蛋雞每日都會產生糞便,大量的糞汙需要更有效率的處理,這套系統由於採用密閉負壓處理,不僅能快速在5~7天內將禽畜糞便發酵轉換成有機質肥料,達到減量、除臭之效果,也因分散式的設置方式,不佔空間,無需另建置廠房,就地就能處理,加上使用微電腦操控簡單介面,完全解決廢棄物不落地及降低運送費用的問題。」  而特克斯科技發酵技術部洪書群經理則表示,「將不同來源和成分的有機質廢物的發酵產物,進行成分分析、肥料調配處理後,再販售給農戶。透過這樣回收再生產出的有機質肥料,不但百分百循環利用,可依不同作物、土壤屬性做調配,更加有利農作生產,達到合理化施肥,市售價格也比一般有機質肥料便宜,可說是一舉數得。」換句話說,可藉由有機質肥料帶來利潤,不管是農民自行販售,或是將過剩的肥料透過特克斯公司統一收購,連帶為農民增加收益。  珍視土地,敲開國內外商機   過去由於化學肥料及農藥的發展,帶來了農作物產量空前的抬升,許多農民因此視化肥及農藥為萬靈丹,然而以臺灣本身具備的地形、氣候條件,土壤不易保持,有機質也容易分解,過度施用化學肥料,已經導致土壤酸化、地力退化及病蟲害問題。「因此,對我們而言,不管是研發微生物肥料,抑或是有機廢棄物的快速處理技術,這股珍惜、愛惜土壤的精神,才是最重要的使命,希望藉由有機質肥料的推廣,在落實循環經濟之餘,也能彌補前人以至這代人對土地的傷害,努力替後代留下一片依然生機盎然的大地。」洪歆怡說。  而這股珍視土地的精神,也為特克斯科技敲開了國際的大門。  行政院農業委員會透過「推動農業科技產業全球運籌計畫」,藉由財團法人農業科技研究院協助特克斯科技評估馬來西亞、印尼等國市場的開拓機會,發現這些東南亞國家,因為宗教之故,雞為重要的經濟產業,衍生而出的糞便問題,也蘊藏龐大商機。  「以馬來西亞為例,養雞場多採用露天堆置堆肥,除了環境問題之外,尚有含水率過高致使堆肥溫度無法上升,不能以高溫消滅草種及病原菌,且積體過大翻堆不易等問題。」洪書群繼續補充,「而過度使用化肥,地力退化以及病蟲害導致作物欠收之問題,在馬來西亞也十分嚴重,種種因素皆加速他們想採用更有效有的糞汙處理系統意願。」 目前,特克斯「HMD高效處理系統」已獲馬來西亞養雞業者Lay Hong Bhd、Dindings及雪蘭莪州農業開發公司採用,未來仍將持續鎖定可複製應用的國家如孟加拉、越南外,在國內也將持續推廣。  創新農業科技鏈結國際舞臺  「以現有資源回收和事業廢棄物再利用的基礎,臺灣大有可能成為亞洲循環經濟的『熱點』,這不僅有助臺灣產業的國際合作,還能開拓臺灣與世界在循環經濟上的對話空間。」,洪歆怡與洪書群共同期許。  過去,臺灣在海外農耕隊的努力下,以行動拉近了與世界的距離,未來,臺灣則能以新一代的農業科技,鏈結國際。  相關資訊  想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院陳小姐,電話:03-5185092,信箱:1032201@mail.atri.org.tw。
2018/02/06
傳統農用機械以柴油引擎為主,近年為解決空氣汙染問題而開始發展電動農機,但目前電動農機扭力不足,以至於無法滿足田間實際作業,也會因為負重過重而影響到車速,無法達到使用者對搬運速度的需求。 由國立嘉義大學(簡稱嘉大)艾群副校長帶領的嘉大團隊、國立成功大學團隊及南臺科技大學團隊以西螺果菜市場作為計畫發想地,思考如何讓農業機械可以田間運用又能在果菜市場運行卻不造成空氣汙染,團隊發現汽車採用的油電混合混合系統技術尚未被應用到農業機械上,從車輛發展的觀點來判斷,油電混合系統是農業機械未來發展趨勢。 以西螺果菜市場作為計畫發想地 農委會期望透過「推動農業科技產業全球運籌計畫」,讓我國在面對全球經濟快速變化時,可以讓國內農業從單純的生產型,轉變為有應用加值創新的產業,因此於2015年開始輔導研究團隊投入「農用柴油引擎油電混合搬運車研發」,將油電混合系統應用在農業機械上,滿足動力需求,並且降低汙染以及耗能。 研究團隊選定西螺果菜市場作為計畫發想地,這裡是全臺最大的果菜批發市場占地4公頃左右,每天蔬菜交易量高達1千公噸,場內蔬菜主要來自於附近產區採收、販運商從全國各地收集,以及山地蔬菜直接運至市場銷售。 市場建築屬於半密閉空間,場內運送貨物除了機車、貨車外,就是柴油拼裝車作為主要運輸工作,但目前西螺市場內使用的柴油拼裝車是單缸引擎,在運轉時會發出巨大聲響並排放出陣陣黑煙,造成空氣汙染問題,如能同時兼顧農田搬運及果菜市場內運輸,將獲得農機使用者青睞。 依照實際需求選擇動力模式 研究團隊先找出搬運機中容易製造大量煙霧的位置,導入油電系統減少排煙量,並考量使用者學習新型機械的狀況,因此以現行農用搬運機作為範本,在不更動操作介面的情況下進行油電混合系統架設,並新增過去農用搬運機缺少的儀表板,希望操作者能以最短時間上手使用。 團隊成員表示,臺灣早在6、7年前就已推動電動農業機械,雖然電動方式是對環境最好的選項:無汙染、無噪音,但是對農民來說電動農機有續航力以及充電問題,96V電動馬達電池在過度放電的情況下,平均壽命僅有6~8個月且電池售價達10萬元,對農民來說是不小的成本負擔。 這是國內第一部自製研發油電混合動力系統的農用搬運車,以柴油引擎動力為主,電力為輔,有純電、油電混合、純油三種模式,適合在果菜市場、農用道路或是農田等地使用,負重量可達1千公斤。電力是採用48V電動馬達電池,道路行駛時,可以透過柴油引擎動力替電池充電,除了可以縮短充電時間外,還可以避免過度放電延長電池壽命,保守估計電池壽命可長達2至3年,價格約落在2萬元左右。 開到一半沒電,還有柴油可以支援 農用柴油引擎油電混合搬運車的柴油使用量與傳統搬運機車輛相同,電池從完全沒電到充滿時間大概需要10個小時,本次研發車輛應用快充技術以及電池雙向平衡充電技術,在夜間可以透過研發的快速充電器EV Charger針對搭載的48V電動馬達電池進行快充。另外系統也會在日間行駛時依據電力需求,進行48V-to-12V降壓充電,供給車用電子設備電力(12V電池),或是在48V電池耗盡後進行12V-to-48V升壓充電,回充48V馬達電池。 團隊成員指出,使用者還是會擔心電動車行駛在路上故障或是沒電,車輛故障可能會造成新鮮蔬果被太陽曬壞或是阻礙果菜市場的通道,油電混合混合車能提供車輛另一種動力選擇,不用擔心沒電或是其中1項動力故障。值得一提的是,車輛搭載48V電池,若在農地等潮濕環境發生車輛漏電狀況,觸碰車身不用擔心會對人體造成致命傷害。 未來可望拓展外銷通路 研究團隊開發農用柴油引擎油電混合搬運車的過程中,發現目前沒有測定混合動力的法規,為了要測定這臺搬運車的動力而發展出「一種提供混合系統動力最佳化的性能測試平台」,正申請發明專利中,未來可以提供類似車輛進行動力檢驗。 此農用柴油引擎油電混合搬運車已技轉晟豐農業機械公司,業者表示會希望採用3期環保引擎降低空氣汙染,並改善農機實用性。團隊成員表示,從純電切換為純油狀態時,需要等待引擎啟動而有時間差,未來期望能進一步改善。 研究團隊看好國際市場,指出先前國內展覽已有國際廠商接觸,希望可以購買,目前最大目標為改良引擎,使其更環保,並減輕車體重量,讓油電混合搬運車更節能。 【相關資訊】 想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院陳小姐,電話:03-5185092,信箱:1032201@mail.atri.org.tw

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