氣候變遷、地球暖化、冬天不冷、旱澇極端 … …，同時科技帶來的生活便利性也飛躍性的成長，早已從追求溫飽到追求幸福感，地方首長也都紛紛喊出打造幸福城市……許多的未 知與不確定性，我們正站在迎向巨變未來的關鍵年代。
科技不斷地研發創新，就是為了解決人類當下的問題、未來的福祉。在2023年「台灣創新技術博覽會（Taiwan Innotech Expo, TIE）」（以下簡稱創博會）為期3天的實體展中，匯聚了來自政府11大部會、463家國內外企業、學研機構的科技力量，展示近1,100項創新技術，包括半導體、太空科技、數位資安、智慧物聯、生技醫材、淨零排放、減碳增匯、綠能科技等多個攸關人類生活的領域。
經濟部部長王美花致詞時指出，政府常在思考要如何讓台灣立足世界，「台灣沒有天然資源， 所以除了創新，沒有第2條路」，所以致力於創新的環境、人才的培育等，去創造產業鏈；為了創新，政府有很多的資源挹注在學校，挹注在財團法人，讓老師、研究單位和企業一起做出更好的研發，貢獻在產業界裡，透過這個展，「各部會也有PK的效果，哪些更有亮點，哪些對產業界更有幫助」。
行政院政委兼國科會主委吳政忠也在會展開幕時，道出創博會的前身由來，5年之前的「台北國際發明暨技術交易展」，雖然展覽規模也不小，但大多是科專技術的展現，其後他與部長王美花討論爭取擴大成「台灣創新技術博覽會」， 將3年多前國科會仍是科技部時舉辦的「未來科技展」併入，而有今日創博會的規模，將各部會的研發在這個展呈現出來，讓大家可以互相觀摩、學習、競爭的機會，也可以和國際交流。
此屆創博會規劃「創新領航館」、「未來科技館」、「永續發展館」3館，以及集結國內外企業、研發機構、學生及個人研發的「發明競賽區」，短短3天的實體展期間，舉行了8場國際論壇、超過40場研討會、技術發表會及媒合等活動，配合線上展每項技術皆提供的電子洽商服務，以虛實整合，提供台灣科研與國際橋接的聯繫管道，促成超過2,000件洽商案，吸引了5萬人次參觀。若未能及時參與實體展出，線上展至明 （2024）年3/6日，還可及時線上參觀認識當前 的創新科技進展。
這期封面故事我們分別就「淨零科技」、「精準健康」、「資安防護」三大面向，來認識攸關未來永續智慧生活的科技研發，將引領我們領航什麼樣的未來。
此屆TIE Award分「半導體」及「淨零排放」兩主題向全球徵件，經過激烈角逐，由美國、加拿大、芬蘭、日本、以色列、 馬來西亞及台灣等12組團隊獲獎。
打造永續生活，淨零科技先行
隨著巨變氣候的衝擊，淨零轉型的議題備受關注，在「2023台灣創新技術博覽會」中，規劃為三大主題館之一「永續發展館」，以「循環再生、減碳增匯、綠能科技」三大面向呈現，在「未來科技館」也闢出「淨零科技」的創新技術展區，足見此議題之迫在眉睫。此屆會展中，究竟有哪 些亮眼的淨零科技呢？
TIE Award首獎 零碳淡化海水成飲用
首先來看今年擴大以雙主題向全球徵件的第2屆「科技創新卓越獎」（Tech Innovation Excellence Award，簡稱TIE Award），分「半導體」及「淨零排放」兩項主題，29國參賽團隊投件，經過激烈的角逐，最終由來自美國、加拿大、芬蘭、日本、以色列、馬來西亞及台灣等12組團隊獲獎。
其中「淨零排放」組的首獎，由美國 CryoDesalination團隊獲得，採用全球唯一專利 食品級油冷凍融膠首創之「零碳冷凍海水淡化 技術」，利用液態天然氣再氣化過程中所釋出的低溫廢棄能源，使海水結冰，無需額外使用能源，不造成環境負擔，乾淨簡捷地將海水和 工業廢水淡化成清潔的飲用水，還能同步獲得電動車充電電池所需之鋰、鉀和稀土元素，無 論是能源、大型工程或汽車產業皆有助於降低 成本及碳足跡，且大幅降低現行「反滲透」、 「熱脫鹽」等海水淡化技術的成本達40-50%， 為全球首創。將廢棄能源再利用的作法，符合 國際永續發展潮流。
TIE Award淨零科技類由美國CryoDesalination奪冠， 使用全球唯一專利食品級油冷凍融膠
首創之零碳冷凍海水淡化技術，還能同步獲得稀有電動車充電電池所需之鋰、鉀和稀土元素。
新型超級隔熱材料 解決熱能耗損龐大需求
TIE Award第2名由日本Thermalytica所研發的新型超級隔熱材料拿下，其專利材料TIISA在結構上創新突破，其中的奈米級二氧化矽粒子間隔大量空氣，較傳統隔熱材料的熱導係數更低，大幅提高成本效益。
該材料最高隔熱溫度約攝氏1,300度，具備高效能隔熱、超低密度、高流體流動性、耐高溫、 超疏水等特性，因此使TIISA具備多元用途，從個人戶外衣物、裝備，大至建物窗戶、外牆隔熱漆、工廠鍋爐隔熱材料，以及電動車和儲能裝置所需的大量大型鋰電池，未來液態氫能源所需的超低溫進出口物流和儲存等皆可應用。
Thermalytica的創辦人兼技術長Rudder Wu指出，高階隔熱材料的應用目的主要在於降低建 物、工廠能耗，進一步減少碳排，符合當前各產業企業遵守ESG規範的國際趨勢，目前正積極發展商業應用，與鋼鐵業、汽車業、電子業、紡織業、化工業及綠能產業等進行更多的交流。
最高隔熱溫度可達攝氏1,300度的新型材料TIISA，具備多元用途。
突破拆解困難 環保太陽能面板全回收方案
台灣學研團隊鴻躉（TSGC Technologies）開發環保太陽能面板回收方案，不焚燒、無汙染，實現循環再利用，獲得TIE Award第3名。
在當前全球各國提倡的再生能源中，太陽能發電占綠電逾半，然而太陽能板使用年限不到20年，由於太陽能板種類多，單台灣就有超過2,000種，美國加州超過20,000種，拆解極為困難，因 此汰換後的面板只能當成垃圾燒掉，這種處理方 式所產生的二氧化碳已造成嚴重問題。
成立於2022年的鴻躉是國科會補助成立的台南大學衍生事業，以循環經濟加速太陽光電的能源轉型為目標，應用物聯網、區塊鏈、去中心網路技術來整合碳權經濟，透過AI運算拆解成原材料，包括鋁框、電線、背板材料、封裝材料、矽晶圓等，回收率、拆解過程的耗電量全都可換算成碳排量，並利用區塊鏈不可篡改的特性提供回 收履歷給太陽能板擁有者，以得到減碳證明，以物理化技術實現太陽能板零汙染、全回收的解決方案，實現100%的循環再利用。
榮獲TIE Award第3名的環保太陽能面板回收方案，應用物聯網、區塊鏈、去中心網路技術來整合碳權經濟，以物理化技術實現太陽能板零汙染、全回收的解決方案。
友善耕作工具及技術 落實永續農牧業
「永續發展館」由農業部召集，環境部、能源署、勞動部、經濟部產業發展署、國營事業管理司及國家原子能科技研究院等單位策畫，共同凝聚以打造宜居台灣為主軸，展出研發的亮點科技主要應用在農牧業、能源業及製造業上。
我們首先來看農業部推動永續農業的「寄生蜂球量產及無人機投放技術」。內裝蜂卵片的「寄生蜂球」，加上由GPS定位投放裝置、投放機構和網頁操作平台所構成的「無人機施放蜂球技術」，在田間投放試驗，以驅除蛾類害蟲，每公頃投放122顆僅須10分鐘，相較人力用釘書機一片片釘在作物葉子上放置蜂片須時1至2小時的費工作法，大幅提高投放效率達6倍，有助農藥減量25-50%。
蜂球為花蓮區農改場的研發專利，待完成相關行政作業後即可技轉運用。 這種運用天敵機制除掉作物害蟲的永續生態方式，適合友善環境栽培使用。
「寄生蜂球量產及無人機投放技術」有助於農藥減量，適合友善環境耕作使用。
經濟部國營事業管理司展示的「虎尾農業循環畜殖場」，為台糖公司推動百億豬場改建計畫中首座啟用的場址，導入負壓水簾畜舍、雨汙水分排系統及智能管理，以密閉式的獨立管線輸送豬糞尿，有效降低異味，產出的沼渣（液）轉化成有機肥供農田使用，不僅實現化廢棄物為綠金， 更兼顧生物防疫及動物福祉，實踐零廢無汙、友善環境的目標。
同時也利用沼氣及屋頂光電發電，實現畜電共生，不僅能年產綠電265萬度，減碳1,350公噸 （相當於9萬棵樹1年的吸碳量）， 具突破性綠能減碳技術，也較傳統豬場節水75%，為畜牧業樹立新標竿，充分展現國內畜牧業實踐淨零排放的進程。
中興大學研發的「AIoT的減碳水稻收穫模式」，為快速、便宜與簡便，可大範圍、高頻率使用的穀粒成熟度檢測技術。水稻收割時機向來以農民的經驗為主，但當前面臨多變氣候，農民習慣搶收，收割機、烘乾機常需趕工消化同一時間採收的大量稻穀，每每造成辛苦種植的稻穀無法獲得最佳效益，因此中興大學團隊研發手機取像工具，開發AI技術透過巨量資料、深度學習及天氣預測等，預測穀粒含水量，以評估最佳採收日期。
濕穀需經烘乾和精煉，才能成為食用米，然而濕穀含水量越高，烘乾成本愈高，碳排量也愈高；利用該團隊研發的AI穀粒含水量預測工具延遲採收二周，可將一般採收穀粒的34.7% 含水量降至21.5%，相當於減少26.4小時烘乾時間，有助於妥善安排農機操作、減少能源消耗及碳排放，提高收穫效益的同時，也達到永續農業的目標。
目前此技術已在國內外合作落地測試，預估於全台的淨產值將可達5.4億元，每年可減少7.2萬公噸的碳排，相當於190座大安森林公園的吸碳量，榮獲2023年未來科技獎。
中興大學研發的「AIoT的減碳水稻收穫模式」，榮獲2023年未來科技獎，已在國內外合作落地測試，預估於全台的淨產值將可達5.4億元，每年可減少7.2萬公噸的碳排。
製造業的科研應用 資源再生為一大重點
在製造業的部分，「半導體含矽廢棄物再生二氧化矽及5N綠氫」為光宇應材的研發技術，將半導體製造過程中所含的矽廢棄物如廢矽砂、矽汙泥等回收處理，經氧化還原反應後，產出具高經濟價值的二氧化矽，可供輪胎、製鞋、建材等產業再利用，創造出友善環境的循環經濟，特別的是目前全球獲得再生料認證的二氧化矽，唯有光宇應材。產出二氧化矽的過程，將伴隨產生的大量氫氣，經技術純化至5N（99.999%）綠氫，轉供綠電使用，企圖掀起一場燃料革命。
光宇應材開發將半導體製造過程中所含的矽廢棄物回 收處理，經氧化還原反應後，產出可再利用、具高經 濟價值的二氧化矽，創造出友善環境的循環經濟。
元鼎公司展出的「廢鋁渣轉換高值耐火材骨材」，為工研院輔導，技術部經理葉尚儒表示，此項技術是將造成環境負擔的金屬煉製事業廢棄物，如鋁渣與集塵灰等，轉化為高強度與高價值的耐火材骨材，將廢棄物處理費的負價值轉化為循環材料產品的正價值，創造廢棄物再生循環經濟模式。與前項「半導體含矽廢棄物再生二氧化矽及5N綠氫」等技術突顯當前資源再生及相關技術的重要性，也是淨零科技發展的一個重要方向。
「揮發性有機物質濾毒罐破出偵測警示裝置」是勞動部為改善勞工環境而研發，運用微型氣體偵測器即時監控，搭載震動、LED指示燈警示功能，提醒使用者更換濾材，能持續8小時運作， 並減少使用者呼吸負擔，為空氣品質監測提供更加靈敏的工具。
「揮發性有機物質濾毒罐破出偵測警示裝置」運用微 型氣體偵測器即時監控，提醒使用者更換濾材。
潔淨能源的新里程
在能源領域，有工研院透過科研整合建構的 「氫能發展平台」，位於台南歸仁區的沙崙智慧綠能科學城建立一系列氫能技術示範驗證平台，包括協助半導體業、石化業、冶金業導入鈀膜純化技術，擴大製程中的餘氫回收再利用；建立本 土化氫能及燃料電池發電系統技術，應用於移動載具、備援電力及分散式基載電力，以及整合再 生能源電力調節、綠氫生產、輸儲、分散式電力系統、氫載體混燒／發電技術，以及氫料源純化應用等，建構完整呈現氫能產輸儲用的示範驗證園區，作為我國產業技術練兵基地，協助企業擘畫淨零碳排的路徑。
此平台有助於工業餘氫發電應用提供備援電力，解決產業碳排；大型電動載具增程動力，取代傳統油車，降低交通載具碳排。「氫能發展平台」的推動，為產業提供一條龍式的氫能技術與驗證解決方案，帶動台灣氫能產業蓬勃發展，幫助產業搶攻新能源商機，為清潔能源的發展開啟新篇章。
工研院透過科研整合建構的「氫能發展平台」，為產業提供一條龍式的氫能技術與驗證解決方案，帶動台灣氫能產業蓬勃發展，幫助產業搶攻新能源商機。
「低成本鹼性海水產氫元件與技術」來自國立中山大學化學系教授陳軍互團隊，運用獨創「酸性氧化還原輔助沉積」技術，創造出新一代的複雜氧化物催化劑（complex oxide electrocatalyst），主要使用鐵與錳兩種元素，使成本大幅降低至千分之一，其活性高出常用的鎳催化劑4.6倍，也明顯優於貴金屬釕催化劑。
中山大學化學系教授陳軍互團隊，運用獨創「酸性氧化還原輔助沉積」技術，創造出新一代的
複雜氧化物催化劑，能穩定電解海水而不受到腐蝕的困擾，成功將海水長效地轉換成氫氣。
氫氣相較於其他再生能源電力，能更有效地保存綠能，因此，電解水產生氫氣可作為再生能源儲能解決方案之一，從這次的博覽會中也可見到許多氫能的研發應用。而這項新型催化劑研究成果登上國際頂尖期刊《美國化學會能源快報》 （ACS Energy Letters），且這項新型催化劑能穩定電解海水而不受到腐蝕的困擾，能夠成功將海水長效地轉換成氫氣，環海的台灣四面未來都是可利用的氫氣海，將可望擺脫能源依賴進口的束縛，也可避免區域戰爭下能源供應斷鏈的疑慮。
獲創新研究獎肯定的「電池芯解決方案暨模組多元應用設計」，為格斯科技所開發由碳酸鋰電芯組成的電池組，可快充、高功率、長壽命、低溫效能佳、高安全性的鈦酸鋰電池芯，可應用於智慧家庭儲能、不斷電系統、無人載具等；另外也提供高能量密度的高鎳三元電池芯方案，為能源儲存問題提供了更全面的解決方案。
格斯科技展出「電池芯解決方案暨模組多元應用設計」，可應用於儲能、不斷電系統、無人搬運車。
從能源開發到其設備回收，產官學致力發展世代的潔淨能源，同時為產業的淨零碳排轉型鋪路。
全球科研在台灣 落地打造宜居的未來
為促進技術落地，會展中除了依據技術特性進 行媒合，也安排獲獎團隊在展場中發表，並與企業、創投代表一對一接洽，提升鏈結效益。
會展中安排科研團隊與企業、創投代表一對一接洽。
為促進技術落地，會展中依據技術特性進行媒合，提升鏈結效益。
「2023台灣創新技術博覽會」中所展現的淨零科技，從農牧業、製造業到能源領域，不僅是為解決當前問題，更為未來的永續生活奠定穩固的基石，既展現台灣學研界的創新創意，也持續引領未來科技方向奠定深厚基礎，同時對「台灣 2050淨零排放路徑」做出貢獻，讓我們進一步邁向更清潔、宜居的未來。
獲獎團隊在展場中發表創新技術。
摘自《科技生活雜誌》2023年冬季號241期 文／編輯部 圖／黃國倉攝，台北市電腦公會、工研院提供
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