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第285期 深層海水技術及產業資訊數位互動加值平台電子報

發佈日期:2026-02-28

​「115年度「深化微型企業技術應用輔導計畫」申請開跑囉!」 [產業快訊]

經濟部為推動東部產業特色發展與創新加值,擬訂規劃財團法人石材暨資源產業研究發展中心 (下稱「石資中心」) 執行「(2/4)」項下之「深化微型企業技術應用輔導計畫」 (下稱「本計畫」) ,以「技術創新」與「低碳應用」為主軸,輔導東部微型企業解決產業轉型或技術創新需求等問題,同時發掘深具潛力之東部特色微型企業,協助其提升技術能量、強化企業體質,促成區域產業躍升與轉型。

※申請辦法:

(一) 收件截止日:自公告日起至115年3月16日(一)止

(二) 審查時間:預計4月辦理(另行通知與公告)

(三) 合約簽定:預計4月底

(四) 計畫執行期間:115年5月1日至9月30日(5個月)

(五) 輔導個案經費:上限為新台幣20萬元;受輔導業者自籌款為輔導個案經費之10%。

(六) 相關資料請參考:https://reurl.cc/4beQbR

(出處:石資中心)

「海洋溫差發電可成去碳有力選項,佐賀大學原創技術還在驗證經濟效益」 [產業快訊]

在應對氣候變遷的背景下,各類可再生能源的開發正在不斷推進。海洋領域已出現利用波浪能和潮汐的發電方式。日本佐賀大學早在50多年前就開始開展海洋溫差發電(OTEC)的研究。OTEC是一種利用海洋表層溫暖海水與深水層冷海水之間溫度差進行發電的方法,適用於熱帶和副熱帶地區,有望成為實現去碳目標的有力選項。佐賀大學海洋能源研究所的池上康之所長目前正在馬來西亞建設OTEC研究設施,該設施可在向島嶼地區提供電力的同時,還在探索成為帶來多方面經濟效益的示範項目。

2025年1月開設試驗電站 擁有適合熱帶地區的高發電效率

2025年1月20日,在馬來西亞吉隆坡近郊的度假勝地波德申,舉行了海洋溫差發電(OTEC:Ocean Thermal Energy Conversion)試驗電站「UPM-UTM OTEC中心」的安裝及啟用儀式(見圖1)。該設施由佐賀大學海洋能源研究所所長池上康之,利用在日本國立研究開發法人科學技術振興機構(JST)「應對全球性課題的國際科學技術合作計畫(SATREPS)」項目中取得的研究成果,在馬來西亞高等教育部的支持下開設的。原則上,該設施由馬來西亞博特拉大學(UPM)與馬來西亞理工大學(UTM)共同負責運行與管理。

作為應對全球變暖的對策,世界範圍內正加快推進從化石燃料向可再生能源的轉型。然而,作為可再生能源代表的太陽能發電和風力發電,其發電量容易受到天氣和季節變化的影響而出現較大波動。為此,作為具備穩定供電能力的可再生能源之一而備受關注的,是池上先生等人正在推進研究開發的OTEC。

OTEC是一種利用太陽光照射加熱後的海洋表層海水,與海面下約600至1000米深水層冷海水之間的溫度差進行發電的技術。溫差越大,發電效率越高,所以該技術尤其適用於表層海水溫度為20至30攝氏度、深水層海水溫度約為5攝氏度的熱帶和副熱帶地區。目前研究的主流方式為閉合循環系統,其特徵在於將沸點較低的氨或替代氟氯烷作為「工質」,通過泵在管道內持續循環。系統利用表層溫暖海水使工質汽化驅動發電渦輪機,隨後通過深水層冷海水使其冷凝變回成液態,再將其輸送回表層重新汽化,如此循環往復(見圖)

「久米島模式」引發全球關注

OTEC的原理設想可追溯至130多年前,但其實際應用卻長期進展緩慢。其原因主要在於發電成本。許多技術上可行,經濟性不足而難以實現的方案並不少見。1973年石油危機發生時,OTEC曾一度受到關注,但隨著之後原油價格與供應趨於穩定,該技術逐漸淡出人們的視野。近年來,在應對全球變暖的背景下,可再生能源的重要性再次受到重視,OTEC的研發也隨之重新活躍起來。

OTEC的原理本身很簡單,但池上先生指出:「要想利用溫差連續進行發電循環運行,必須依賴能夠在海水與工質之間高效熱傳的熱交換器以及熱工質。而且不僅需要單項技術,還需要構建整體系統。」為此,池上先生的研究團隊開發並優化了在作為工質的氨中加入少量水以提升熱效率的「上原循環」方式,還研究了利用替代氟氯烷等其他物質作為工質的方法。

為了將溫暖海水與冷海水的熱量更加高效地傳遞給工質,研究團隊設計了板式熱交換器,並圍繞板片材料與結構形狀反復開展試驗與改進。池上先生等人構建的系統自2013年起作為100瓩級試驗電站在沖繩縣久米島投入運行,並持續進行著實際驗證。久米島的系統不僅利用實際海水實現了穩定發電,還完成了長時間連續運行,成為全球首個取得這一成果的案例。除發電功能之外,海洋深水層水的取水發展出的相關產業也為當地帶來了經濟效益,這一實務由此被稱為「久米島模式」,並受到廣泛關注,迄今已有來自90多個國家的考察人員前來訪問。

**因篇幅有限,全文請參閱出處。

(出處:客觀日本)

「海淡鹵水資源化成趨勢 轉為電力或有價材料前景可期」 [產業快訊]

(中央社記者曾智怡台北2月20日電)極端氣候加劇,海淡水可增加台灣供水韌性,而海水淡化過程產生的鹵水,國內依法屬於事業廢水。不過,隨著循環經濟與技術突破,從國際案例來看,高鹽度副產物正迎來材料化契機,甚至可用於發電。

根據目前國際海淡濃鹵水實際案例,海淡濃鹵再加值應用,以能源回用與中低純度材料化較具可行性。

舉例來說,日本福岡推動「海淡濃鹵水+再生水處理水」鹽差發電,已於2025年8月啟用運轉,是日本首個商業化滲透式發電廠,該案以海水淡化產生的濃鹵作為高鹽端,搭配處理後再生水作為低鹽端,透過半透膜形成鹽差壓推動渦輪發電,電力回用於淡化設施運轉,為繼丹麥之後全球第2例。

這座發電廠耗資7億日圓,年發電量約88萬度電,相當於約290戶家庭的用電需求。

不同於太陽能或風能間歇性特質,滲透發電可以全年每天24小時不間斷運作,有望成為基載發電新兵,彌補「風光」缺點。

海淡濃鹵水也能回收成有價值材料,新加坡成功以濃鹵為原料,進行鎂資源回收並製備反應性氧化鎂(MgO),作為建材或碳封存相關材料的前驅物,但目前仍屬示範與技術驗證階段。

沙烏地阿拉伯則是在Ras Al Khair大型海淡聚落規劃自海淡濃鹵回收鹽類與礦物資源,如鈉鹽、鎂鹽、鉀鹽等,作為「濃鹵礦業化(brine mining)」的一環。 該案已對外公布投資與合作規劃,並設定後續建置與投運期程,屬具體推動中的準商轉案例。

目前台灣約有20座海淡廠,所產生並排放的鹵水,依法屬於事業廢水,其排放作業均依據環境部公告的「放流水標準(海水淡化廠放流水水質項目及限值)」辦理,並於排放前進行必要監測與管理,以確保符合相關環境保護法規要求。

水利署指出,目前國內對於「海淡鹵水」的管理主要依循「水污染防治法」及「放流水標準」,多將其視為海水淡化過程中的「高鹽度副產物」或「廢水」進行排放控制。若欲「資源化再利用」,特別是涉及礦物質回收或創新用途,現行法規尚缺乏專屬的水質要求與管理機制。

未來若要填補法規空白,水利署建議由環境部扮演核心角色,研議將鹵水從「廢棄物」轉型為「資源」的條件,建立產品化的合規門檻,並針對不同風險等級的再利用,如非接觸性的工業原料或具人體接觸風險的休閒應用,參考國際案例,擬定具彈性的技術指引。

至於經濟部,則可配合落實技術與產業鏈結。官員說明,經濟部水利署作為海淡廠的開發單位,在管理機制中可負責執行面,將目前先期試驗(如台鹽通霄模場)產出的純度與能耗數據,提供給環境部作為訂定標準的科學基礎。

水利署與國立陽明交通大學合作,針對「鹵水提濃減量及資源化技術」進行模組設計,已在台鹽通霄廠建立一套 「鹵水資源回收站」,經評估,鹵水應用可行性包括造紙填料或改良農地土壤、提煉環保脫硫劑、將鹵水轉化為清洗藥劑、提煉有價金屬等4類。

(出處:放新聞)

「中山大學揭密:颱風「深呼吸」 竟能加速海洋吸碳」 [產業新聞]

颱風呼嘯掠過海面、巨浪翻湧時,海洋看似被暴風摧殘,卻也在「深呼吸」。國立中山大學海洋科學系教授黃蔚人團隊在國際期刊《地球物理研究期刊:海洋篇》(Journal of Geophysical Research: Oceans)發表最新成果,揭露颱風通過東海南部湧升區後,意外促進海洋生產力與二氧化碳(CO₂)吸收能力,顛覆「颱風只帶來破壞」的印象。

本研究是由中山大學黃蔚人教授與博士後研究員高愷嶸,結合國內外碳循環與生地化學專家完成。研究團隊2018颱風「瑪莉亞」來襲時,分別於颱風前、後出海觀測,密切追蹤海水中的氧氣、營養鹽與CO₂濃度變化。結果發現,強勁的颱風風力不僅攪動海面,更讓深層富含營養鹽的海水「湧升」至表層,宛如替浮游植物端上一頓營養大餐。

「那次觀測我們親眼看到海洋的呼吸。」黃蔚人說。颱風過後,浮游植物大量繁殖、光合作用加速,海洋表層的淨族群生產力(NCP)顯著上升,伴隨而來的是海水中二氧化碳分壓下降,也就是說,海洋變得更積極吸收大氣中的二氧化碳。

颱風快速改變區域碳循環。當養分被推上表層,浮游植物快速增生,形成強大的「藍碳」效應,將碳固定在生物體內,並隨沉降過程輸送到深海儲存。黃蔚人形容:「颱風雖令人害怕,卻也在無形中,替地球的碳帳本加上一筆存款。」

黃蔚人指出,全球氣候治理近年關注的「藍碳」概念,正是海洋生態系吸收與儲存碳的能力。聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)甚至提出「人工湧升流」構想,作為強化海洋碳匯的自然解方,通過這項研究,可評估台灣周邊海域是否具「自然碳匯潛力」奠定基礎。

(出處:MSN)

​「深層海水濃縮物作為抗發育遲緩多種維生素顆粒之潛力:穩定性與體內活性研究報告」【深層海水知識物件】

導讀:

全球健康議題與微量營養素缺乏 兒童發育遲緩(Stunting)是全球關注的公共衛生問題,主要由長期營養攝取不足,特別是微量營養素(維生素和礦物質)缺乏所致 。發育遲緩不僅導致兒童身高低於同年齡層平均值,更嚴重影響腦部神經認知發育,造成長期且不可逆的生理與智力損害 。傳統的干預策略多集中於為孕婦和幼兒提供合成營養補充劑 ,然而隨著對天然、永續資源的需求增加,尋找替代性的礦物質來源成為研究焦點。

深層海水的潛力與技術挑戰 深層海水(Deep Sea Water, DSW)是一種富含鎂、鉀、鈣等必需礦物質的天然資源,且潔淨無污染,具有開發為多種維生素補充劑的巨大潛力 。然而,將深層海水濃縮液(Bittern)轉化為便於運輸和服用的固體製劑面臨著重大技術挑戰。濃縮後的海洋礦物質具有極高的吸濕性(Hygroscopicity),暴露於空氣中極易吸附水分而潮解,這嚴重影響了產品的物理化學穩定性及保存期限 。

結論:

●劑型開發與穩定性突破 (Development & Stability)

●應用潛力與抗發育遲緩活性 (Application & Antistunting Activity)

在成功製備穩定顆粒後,研究進一步探討了其在生物醫學上的應用,特別是針對兒童發育遲緩的干預潛力。

1.創新的斑馬魚模型: 研究利用魚藤酮(Rotenone)作為誘導劑,成功在斑馬魚胚胎中模擬出類似人類發育遲緩的表型,包括孵化延遲、身體短小及腦部發育受阻 。斑馬魚與人類基因同源性高達 70%,是極佳的藥物篩選模型 。

2.顯著的生物活性修復:

(1)孵化率 (Hatching Rate): 經深層海水顆粒處理的組別,其胚胎孵化率顯著高於未治療的發育遲緩組,顯示礦物質補充能恢復酵素活性與胚胎運動能力 。

(2)腦部發育 (Brain Length): 發育遲緩會導致「矮小腦」(Stunted brain),影響神經認知。數據顯示,接受顆粒治療的斑馬魚,其腦部長度恢復至與正常對照組無異,這對於預防發育遲緩造成的智力損害具有重大意義 。

(3)骨骼與生長 (Body Length & Cartilage): 在身體長度和頭部軟骨(Ceratohyal structure)的測量中,深層海水顆粒組均表現出顯著的修復效果,證明了豐富的礦物質能有效支持骨骼發育與整體生長 。

3.未來應用前景: 這項研究證實了將液態深層海水轉化為固態顆粒不僅是可行的,且能保留其生物活性。這種顆粒製劑具有體積小、易運輸、保存期限長等優勢,極具商業化潛力。它提供了一種來自天然海洋資源的綜合維生素解決方案,可用於開發針對兒童、孕婦或老年人的營養補充品。特別是在開發中國家或內陸地區,這種高穩定性的海洋礦物質補充劑可能是解決隱性飢餓(Hidden Hunger)與發育遲緩問題的有效策略 。

4.總結,本研究成功開發了一種基於微晶纖維素與矽酸鈣的深層海水礦物質顆粒,不僅解決了吸濕性導致的穩定性問題,更在體內實驗中證實了其逆轉發育遲緩的顯著功效,為海洋資源的高值化應用開闢了新途徑。

資訊提供:石資中心 吳哲銘

DOI:10.1038/s41598-025-21661-8
執行單位: 東部深層海水創新研發中心
電話:089-511071 傳真:089-514267 地址:96343台東縣太麻里鄉美和村28-3號