東部深層海水創新研發中心

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第246期 深層海水產業快訊

發佈日期:2022-11-30

「2022深層海水國際研討會 探討深層海水跨域與永續利用」[產業新聞]

由財團法人石材暨資源產業研究發展中心及臺灣深層海水資源利用學會、國立臺灣海洋大學海洋工程科技中心共同主辦的「2022深層海水創新應用國際研討會」於11月9日假臺東大學湖畔講堂舉行,包括立委劉櫂豪、臺東縣政府財政及經濟發展處長章正文、臺東大學曾耀銘校長及多位深層海水相關公學(協)會代表約100位產官學研人士與會,蔡總統特別賀電祝福研討會圓滿順利。本次研討會邀請5位美國、日本及國內的專家針對海洋跨域創新及永續應用方面主題進行專題演講。

海洋蘊藏了豐富的資源與能量,特別是深度200公尺以下的深層海水,具有低溫、潔淨、富含礦物質和營養鹽應用等多項特性,臺灣的深層海水應用已橫跨農漁業、製造業與服務業,且提升至健康理療結合觀光服務,甚至是綠色能源永續利用等層面。

政府長期投入資源進行深層海水應用研究,推升科技與深層海水的鏈結,加強產業先導研發及建構深層海水科技研發平台,為跨領域合作、跨國際產業應用及綠色永續利用做準備,期順利、有效銜接至下游的產業應用。

受邀專題演講的日本大阪府立大學大塚耕司副校長、美國夏威夷大學夏威夷自然能源研究所首席研究員Luis A. Vega博士及台灣深層海水發展協會陳仁仲理事長,針對近年來日本、美國、臺灣深層海水技術發展、能源應用與產業現況,以直播連線方式和與會者進行交流分享;國內有水產試驗所何源興主任、海洋大學許瑞峯助理教授、石資中心黃啟瑞博士,分別針對深層海水之水產養殖、環境微生物與水質變動、生技產業應用等專題,傳達臺灣深層海水應用發展現況及潛力。

臺灣深層海水資源利用學會理事長,也是主辦單位之一海洋大學校長許泰文表示,希望政府與民間資源持續投入,支持臺灣深層海水產業完善產業鏈建設及在現有基礎上躍升發展。

 (出處:國立臺灣海洋大學)

「科技水產養殖,從蝦開始」[產業新聞]

每當提到水產養殖,台灣不再是草蝦王國的感慨就油然而生。成功大學羅竹芳教授率領的前瞻蝦類養殖國際研發中心誓言開創台灣的養蝦新局,除了建立科技養殖模式,更把人工智慧技術應用於種蝦催熟,要為養殖業提供充裕的優質蝦苗。

讓優質草蝦在地生產

前瞻中心主任羅竹芳正說到她的「智慧養殖」,希望做到「台灣的優質草蝦就在台灣生產並推廣,不是一直外銷,結果外國人吃高品質的蝦子,反而我們自己吃進口的次級品。」

「前瞻中心的育種計畫克服許多技術瓶頸,終於培養出近30個無特定病原(specific pathogen free, SPF)的健康草蝦家族。」她強調,「培育出的優質SPF健康草蝦種蝦,使我們可以有穩定的種蝦及蝦苗來源,可降低蝦農養殖風險,也讓台灣草蝦養殖走出一條新路,不再是無根的產業。」

根據產業諮詢機構財富商業洞察(Fortune Business Insights)今年1月發佈的調查報告,全球蝦市場預計將從2021年的338.1億美元(約新台幣一兆元)成長至2028年的536.3億美元,激增近60%,成長潛力驚人。

這裡的商用種蝦擴增廠佔地三公頃,換算下來超過四座足球場的面積,共設置14座容納450公噸水體的圓形蝦池,依實驗計畫或需求而養殖特定草蝦家族,蝦池內設置各式感測器,隨時記錄pH值、溶氧量、氧化還原電位及鹽度。為我們導覽解說的員工黃士軒畢業自屏東科技大學,帶著參訪團一邊巡視蝦池,一邊簡要說明工作重點。

「每天第一件事就是隨機抓幾隻蝦子檢查身體,看看有沒有受傷或是有害的微生物、寄生蟲等。然後是留意蝦子進食狀況,水溫太高會影響食慾,因此要登入管控系統確認池水溫度,到了32℃會以淺層海水調控;如果飆到35℃就臨界警戒值,改用深層海水降溫。」

深層的定義是海平面以下200公尺,更下方的海水終年保持2~4℃,前瞻中心所用的深層海水是來自台灣肥料公司花蓮深層海水園區抽取太平洋662公尺深的海水裝入儲存桶,再經由管線配置到前瞻中心各池區。

當然,水溫變化不僅出現於夏季氣溫飆高,冬季寒流驟襲更經常一夜毀了蝦農整年心血,因此冬季均溫最低也有20℃的淺層海水一樣可加以利用。對主張全室內養殖模式才是未來道路的前瞻中心而言,保持適養水溫,算是做到環境穩定的第一步……(部份節錄)

(出處:科學人雜誌)

「AQUAGEN與 金馬影展 TGHFF 攜手聯名8年」[產業快訊]

【AQUAGEN x 金馬影展 TGHFF】

第59屆金馬獎頒獎典禮於11/19登場

每一屆聯名訂製款,皆為電影人爭相收藏的紀念品

自初代透明燙金設計,經過近年經典黑色系視覺

於2021與2022創新大膽設計3D主視覺,更顯特色不凡

3D立體金馬字體設計的表面質感,還原重現電影拍攝現場的氛圍與情境。

AQUAGEN將各式層層交疊的痕跡,完整保留在瓶身設計上。

【把數字化為圖騰,文字變成影像,努力的痕跡是電影人的勳章】

本屆主視覺嘗試把電影創作與拍攝歷程「視覺化」,將59字型構成金馬圖騰,透過90度翻轉平面主視覺,瞬變為3D立體金馬字體設計。

色調上以亮橘作為主色調,更顯大膽活力。字體上,則選用無襯線字體的設計,讓整體視覺在現代摩登和隆重大器間取得平衡。

AQUAGEN為了呈現完整主視覺圖像,將翻轉平面主視覺與3D立體金馬字體同時呈現在瓶身兩面上,獨樹一幟的設計感,與AQUAGEN經典瓶身完美結合。

AQUAGEN與台北金馬影展攜手走過第 8 個年頭

將主視覺的兩款圖像獨立展示在瓶身兩面上

獨樹一幟的設計感,與AQUAGEN經典瓶身完美結合。

(出處:AQUAGEN海洋深層氣泡水)

「由 17 萬支寶特瓶製成,浮動式波浪能海水淡化設備登場 」[產業新聞]

以波浪能為動力來源、設備還是由 170,000 支回收寶特瓶製成,新創 Oneka 開發出超環保的海水淡化設施,每天可以產出 13,000 加侖(53,000 公升)的淡水,排出的鹽水濃度還比其他低得多。

目前常見的海水淡化廠都是集中且大型的設備,不僅耗能,也會產生出鹵水(brine)排放問題,鹵水就是高鹽度海水,匯集了海水淡化過程中使用的銅、氯化學物質,這些鹵水往往直接傾倒回海洋,衝擊海洋生態系統。

但 Oneka 波浪能浮動海水淡化設施不會有鹵水跟耗能問題,首先,設計之初就以環保為目標,每座設備以超過 17 萬支寶特瓶製成,而且動力來源就是海浪,將波浪轉化為動能,只要在錨定在深度超過 1 公尺的海底,就可以吸入海水並將大約四分之一的海水推向其中的逆滲透系統,轉換而來的飲用水則會經過聚乙烯管線送到岸上。

剩下的四分之三海水會跟鹵水重新混合,所以得出的水鹽度只比周圍海水多 30%,基本上不會影響海洋生態,且這些設備通常都設在離岸至少 1.6 公里的海面上,設備之間也有些許距離,可以將生態影響降至最低。

Oneka 聲稱,測試發現每台設備周圍 3 公尺內,沒有測量到鹽度超過基線的現象。每座大型「冰山級」的設備,每天可產生 30-50 立方公尺的水,取決於不同生活方式、能滿足 100~1,500 人的日常需求,透過小型太陽能板供電的機載感測器,也能確保水質符合安全標準,同時 Oneka 也提供後處理來調整水的味道。

雖然跟陸地上的海水淡化廠相比,浮動式海水淡化設備規模相當小,論飲用水量,要 20,000 座冰山級浮動式海水淡化廠才能跟沙烏地阿拉伯最大海水淡化廠 Ras Al-Khair 相較,且由於設備靠波浪維生,每天自然要面對侵蝕性高的海浪,因此每年大概要檢修 3~7 次,但設計使用壽命長達 15~20 年。

Oneka 表示,預計將在 2023 年上市,並開始在 Barrington 海岸進行示範試驗,同時團隊也正研究公用事業規模的大型設備。

(出處:科技新報)

「研究發現:蛋白也能淡化海水,效率更勝活性碳高達 99%」[產業新聞]

活性碳是目前海水淡化應用成本最低的重要材料,普林斯頓大學工程學院(Princeton Engineering)研究人員現在發現另一種低成本且海水淡化效率高達 99% 的新材料:蛋白。

普林斯頓大學工程學院新聞指出,機構研究人員發現蛋白能去除海水鹽分與塑膠微粒,且成本低廉。科學家使用蛋白製作輕質多孔的氣疑膠材料,可於濾水、儲能、隔音及隔熱等使用。且歷經多次實驗,了解是蛋白質導致所需結構。

蛋白幾乎由純蛋白質組成,將蛋白質置於無氧環境冷凍乾燥再加熱到 900°C,就會形成碳纖維與石墨烯片組成的互連結構。用來去除海水鹽分與塑膠微粒,結果研究人員發現效率高達 99%。

最酷的是,上述程序前先煎一下蛋白或用打蛋器攪拌,也會有同樣作用。比起其他材料,雞蛋有容易取得優點,其他蛋白質也有同樣功用,代表可以較低成本大量生產,且不會影響食品供應。

不論如何,研究人員都致力改進製程,以便大規模用於海水淡化。比起活性碳用於海水淡化,蛋白好用得多。更值得一提的是,蛋白過濾工序只需重力當動力,過程完全不浪費其他能源,可說是需大量能源及水的反滲透機制大進步。除了濾水,研究人員也在探索蛋白對儲能和絕緣等其他應用的可能性。

(出處:科技新報)

「石墨烯「魔毯」產水電還把海水變能喝 台科大團隊獲研發界奧斯卡獎」[產業新聞]

台灣科技大學應用科技研究所教授洪維松團隊研發出可同時產水、產電的石墨烯,獲2022全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards),這項技術可用於太陽蒸餾產水與海浪發電。

台科大今天發布新聞稿,全球百大科技研發獎有「研發界的奧斯卡獎」之稱,今年已邁向第60屆,受到電信、物理、製造、生物技術等領域重視。台灣今年一共獲得12個獎項,台科大是唯一獲獎的大專院校。

洪維松以「可用於同時產水-產電的黑色魔毯」獲獎,黑色魔毯指石墨烯漿料均勻壓平乾燥後形成有金屬光澤的黑色薄膜。利用石墨烯太陽蒸發器,將薄膜作為海浪發電裝置,可產生全天候的能量,用於海洋波浪發電,同時還能將海水轉換為達世界衛生組織標準的安全飲用水。

洪維松表示,這項技術兼顧再生能源和飲用水,可一次解決缺水、缺電的難題。研發關鍵在調配、均勻分散及塗佈技術,團隊開發的產品,在壓電領域有良好表現,正壓電係數與市面薄膜相同,而逆壓電係數更大於市面壓電薄膜6倍之多,獲得學界、業界肯定。

台科大指出,台灣今年在全球百大科技研發獎得到12個獎項,獲獎數僅次美國,高居全球第2、亞洲第1。獲獎單位包含工研院、資策會、金屬中心、紡織所與核能所等。

(出處:中央通訊社)

「深層海水飲品中礦物質對腸道免疫球蛋白A之影響」【深層海水知識物件】

導讀:

礦物質是人體必需營養素,雖僅佔人體總重的4~6 %,卻是維持生理代謝功能不可或缺的重要一環,因其參與了生物體內結構性與調節性的功能,如細胞組織構成和維持、蛋白質酶與輔酶組成、調節肌肉與神經作用、作為各種生理反應的催化劑等,扮演著維持人體生理促進、協調與平衡的角色。

深層海水具有低溫、潔淨、安定、再生、富營養性等特色,故近年來有許多研究單位積極投入其對健康及醫療益處的相關研究。因此本研究則是探討市售深層海水飲品中礦物質含量對人體免疫功能之影響,並分析生理免疫活性與礦物質攝取量之間的關係,利用給予缺鐵/銅之動物模型 (iron and copper-deficient rat model) 飲用深層海水飲品8週後,觀察其糞便中免疫球蛋白 A (Immunoglobulin A, IgA) 含量,以評估免疫功能。

研究指出,飲用深海水飲品會增加大鼠模型糞便中的 IgA,含量,顯示免疫功能有被刺激,且在深海水飲品中所含的礦物質鐵含量與檢體中IgA呈現正相關,該結果可作為日後對於深層海水礦物質於人體生理活性應用之研究基礎。

結論:

腸道是人體最大的免疫器官,淋巴球的 B 細胞及 T 細胞大都分布在腸道內,全身約有 70 % 的B細胞分布於此。而在小腸黏膜層內有由淋巴小結聚集而成,負責扮演腸道免疫系統角色,同時也是哺乳動物體內重要的淋巴的組織 – 培氏斑 (Peyer's patch)。培氏斑是免疫細胞進行分化、成熟的地方,當淋巴球 B 細胞受到刺激而分化成漿細胞 (Plasma cell) 時,會產生以免疫球蛋白A (IgA) 為主的大量抗體,以進行免疫防禦。因此,腸道掌握了全身 50 % 的免疫力,其中也包含 70 % IgA 的生成。為維持人體的免疫功能正常,需經由不斷地刺激腸道黏膜促進免疫細胞活化,而這些刺激物則源自於平時的飲食,藉此維持腸道的健康功能。

本研究透過收集鐵和銅缺乏之病理模型動物的糞便並測定 IgA 含量,藉由各種刺激物誘導培氏斑活化免疫細胞產生 IgA,一旦通過上皮細胞分泌到腸腔中,就會與外源性抗原發生反應,進而調節它們對身體的影響。研究顯示,與健康動物相比,鐵和銅缺乏的動物實驗組別被發現糞便中具有較低的IgA 值,而所有給予深層海水的動物實驗組別的糞便則都顯示出具高含量的IgA,再進一步分析,於含有礦物質的深層海水飲品中,唯一與糞便中IgA濃度呈顯著正相關的礦物質成分只有鐵,因此作者認為鐵元素對腸道免疫的佔有極大的影響力。

隨著後疫情時代的來臨,如何兼顧防疫需求與強化自身免疫是目前大眾所關注的議題,從許多研究得知,腸道的健康與否影響著人體免疫功能的強弱,所以均衡的營養與適當的礦物質補充可促進並維持腸道生理機能代謝。深層海水含有天然且豐富的礦物質元素,近年來許多對於深層海水在免疫調節的研究也多指向是因其所含之礦物質,進而促進淋巴系統活化,達到免疫防禦的目的,因此在現今健康意識逐漸重視天然與原型食材的趨勢概念下,深層海水可做為礦物質營養補充品的天然來源,以天然素材取代化學人工合成,除了可減少身體額外所產生的負擔外,亦能促進腸道機能,提升人體免疫防禦力。

DOI: https://doi.org/10.1248/bpb.b17-00258

資訊提供:石資中心 馬珮瑜
執行單位: 東部深層海水創新研發中心
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