編譯／高晟鈞 新加坡果汁行業每年生產超過20,000噸的水果廢棄物，該行業卻只使用了約一半的水果，其餘的部分， …

編譯／高晟鈞

新加坡果汁行業每年生產超過20,000噸的水果廢棄物，該行業卻只使用了約一半的水果，其餘的部分，像是果皮則作為垃圾丟棄。然而，別人都不要的垃圾在Edison Ang博士眼中卻如同閃閃發亮的黃金，具有極高的經濟價值。

Edison博士與其團隊開發了一種方法，將椰子殼、橙皮、香蕉皮等水果廢棄物轉化為由MXenes製成的太陽能吸收器，可以實現高效的海水淡化技術。

MXenes是一種過度金屬碳化物，因其良好的親水性、導電性和柔韌性，在儲能、海水淡化、電磁干擾屏蔽等領域具有巨大的應用潛力。當然，其出色的光熱轉換能力，也可用於建造便攜式太陽能蒸餾器，使用太陽能來處理海水，得到可飲用的淡水。而攜帶方便這項優點也使得其在供電有限的農村地區也可以輕易安裝。

水果廢料生產的MXenes有多種好處。首先，它具有高達了90%的光熱轉換效率，比起一般太陽能吸收器高出30%之多。另外，使用水果廢料作為原料也可以有效降低成本。最重要的是，這種使用水果廢料製成的太陽能蒸餾器產水率比一般市售的蒸餾器高了50%之多。

這項研究表明了，有機廢物可以轉化為具有更高價值的二維材料。此外，其獨特的蜂窩結構更是提高了光熱轉換效率，二維的夾層則為快速產水提供了更多途徑。回收和再利用的價值還體現在了環境保護上，使用這種天然材料可以避免碳資源的開採，使經濟與環境都能夠從中受益。

另外，從智能手機到電動汽車的鋰電池都是由石墨為主要成分製成。MXenes具有與石墨一樣的天然導電性、二維結構，意味著其也可用於存儲電荷與電池製造。因此水果廢料製成的MXenes具有遠遠超過水淨化的潛在用途。

資料來源:TechXplore

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編譯／高晟鈞 為了實現可持續發展的社會，避免快速的科技發展與生態平衡間的失衡；如何將可再生能源轉化為可供工業使 …

編譯／高晟鈞

為了實現可持續發展的社會，避免快速的科技發展與生態平衡間的失衡；如何將可再生能源轉化為可供工業使用的燃料和原料，便成了相當值得研究的一項領域。其中，太陽能是可再生能源中最豐富的形式，層出不窮的太陽能生產燃料，具備最高的生產潛力，也是許多科學家的研究方向。

幾十年來，研究人員夢想著一種通過收集空氣中的水，並利用太陽能將其轉化成氫燃料的裝置。而現在，EPFL的化學工程師Kevin Sivula和他的團隊利用半導體技術和新型氣態電極結和開發出一種新型太陽能設備，可以從空氣中吸收水分並產生氫氣。

此新型太陽能裝置主要受兩種現象和裝置啟發，分別是植物的光合作用和PEC電池。我們都知道，葉子透過吸收光子，進而分解二氧化碳和水，最後產生能量與氧氣，研究團隊透過將氣體擴散電極塗上光半導體材料時，模擬人造樹葉，可以模擬光合作用的現象。PEC（光電化學電池）是一種可以從液態水和光產生氫的一種電池裝置，透過將液態水來源改良成氣態水，研究團隊優化了舊的PEC系統。

新的太陽能裝置原理主要是先製造一透明氣體擴散電極，利用氧化矽纖維作為材料，在高溫下合成一毛氈晶片。此晶片的多孔性可以使其很好地捕捉空氣中的水分，並透過塗上一層半導體材料薄膜，使其暴露在陽光下時便能反應產生氫燃料。

儘管科學家們並為在他們的研究中針對轉化效率進行研究，但他們承認這個裝置的效率並不高，只有12%，目前仍低於PEC電池（19%）的水平。

資料來源:TechXplore

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