智慧農業溫室栽培即時監測警示平台
- 工程科技研究所｜許智傑 老師
- 2024年2月24日
- 讀畢需時 4 分鐘
已更新：2024年3月24日
主持人｜許智傑
共同主持人｜江昌嶽、吳勁葦
近年來食安問題層出不窮，人民對於食材要求越來越偏向有機種植，且食材更標榜無毒、無菌、無農藥栽培，因此溫室栽培農業盛行發展。本計畫藉由前端以奈米材料進行市售感測器表面改質，中端整合感測器系統如二氧化碳(CO2)、酸鹼值、環境中的室溫與濕度等，後端藉由雲端方式並以大數據分析即時提供監控訊息來提升溫室環境的蔬果種植的品質。並將成果導入朋龍農業生物科技有限公司的溫室栽培場域中。沙崙綠能科技示範場域該場域結合了綠色能源和科技創新，旨在推動可再生能源發展。場域內設有研發中心和實驗室，進行太陽能、風能和其他可再生能源相關技術的研究和開發，展示可再生能源的應用和效益。德元埤（綠色產業-水域與風電發電場域）水域發電：德元埤是一個人工水庫，設有水輪發電機組，利用水力發電技術將水的能量轉化為電力。•風力發電：場域周圍的地理位置和氣候條件適合風力發電，設有風力發電機組，能夠利用風能產生電力，將水力和風力兩種可再生能源結合起來，實現能源的多元化和整合利用，減少對傳統能源的依賴。
計畫與合作場域聯結說明
台南新化區朋龍農業生物科技公司-綠能科技實驗場域，該場域為詹博士所成立的實驗研究的場所，主要為溫室栽培場域結合綠能科技相關的實驗試驗場。這些實驗可能涉及新型能源技術、能源儲存系統、節能技術等等。台南沙崙綠能科技示範場域的特色：綠能科技展示：沙崙綠能科技示範場域提供了一個平台，展示各種綠能科技解決方案。在這次的參訪中可看到太陽能發電系統、風力發電設備、生物質能源利用技術等等。這些展示對象旨在向公眾展示綠色能源的可行性和應用價值。每個場域將不同的綠能光電技術和設施結合在一起，實現能源的多元化和整合利用。這包括太陽能、風能、生物能源等多種可再生能源的利用。
計畫結合教學創新推動機制與教師社群營造
綠色產業共通點必定會成為未來世界的新標準。莎士比亞在過去曾經講過，那腦袋裡的智慧，就像打火石裡的火花一樣，不去打它是不肯出來的。這是撼動人心的。話雖如此，我們卻也不能夠這麼篤定。問題的核心究竟是什麼？生活中，若綠色產業共通點出現了，我們就不得不考慮它出現了的事實。將綠能技術融入永續環境設計中，以互動方式體驗不同能源使用效率的影響，拉近使用者與產業技術的距離，並以寓教於樂的方式，推廣綠能產品及技術的使用。為了讓學生結合課堂所傳授的知識與實際場域互相結合，執行綠色產業生態場域學習與觀摩。行動目的為 學生參與實踐場域，落實務實致用學習。學生參加業界實務經驗與業界法規知識。活動中學生將所學的專業知識學以致用。
執行成果
觀摩地點為(1)參觀朋龍農業生物科技有限公司的溫室栽培場域(詹博士使用科技整合有機室溫栽培的工法、建築、光電、綠能及水資源再利用等知識。) (2)綠色產業-光電場域：台南沙崙綠能科技示範場域，使用了很多我們一般所不會了解的科學技術像是「水平式掃描鍍膜技術」，是高磁場旋轉靶設計:擁有 900高斯的AC圓柱濺鍍源，另採用內磁場控制設計，有助於降低濺鍍離子轟擊，進而提升薄膜品質；利用旋轉型圓柱靶材，可顯著增加靶材使用率。「矽晶太陽能疊瓦模組」，非漿料串並聯技術設計:提升疊片串並聯可靠度，提升模組壽命。「海洋能源發電技術」，波浪發電技術：針對台灣波浪特性設計抗颱高效系統，抗颱技術採用底碇式機組、可脫離浮筒與離合控制旋轉絞盤，限制入力與避免死點撞擊。此外，高效發電技術採用雙轉子動力分配控制技術，擷取最大能量並穩定發電輸出。「濾氫薄膜重組產氫技術」，領先國際之「篩分隔離」後「質傳過濾」之陶瓷-金屬複合濾氫技術，可同時提高薄膜氫氣選擇率與滲透率，並以低成本陶瓷材料減少鈀金屬用量60%以上，厚度降至 5微米以內。「生質廢棄物熱轉換技術」，以氣化技術為核心，搭配開發之觸媒床質，可大幅減少生質廢棄物氣化後產生之重焦油含量；後續再以觸媒反應器轉換合成氣中輕焦油成分，成為 CO與H2 等合成燃氣，提升燃料熱值及品質，可供應區域電力，建立分散式生質電力模式。活動中學生將所學的專業知識學以致用，並藉由學生分工合作去觀察每個綠色場域。學生由本活動了解綠色生態場域的工法、建築、光電、綠能及水資源再利用等知識。
預期成果或未來可能規劃
本次的活動學生都一致認為有學到相關綠色永續知識，從材料元件、模組到共應鏈，以及場域的建置皆有獲得知識。且本次參訪著重於太陽能、風電、智慧新節能，以「節能」、「儲能」、「創能」及「系統整合」為四大主軸讓學生藉由觀摩過程了解課文所講的知識的真實應用。另外，建築群集約化--建築群以能源及水資源中心為核心集中降低水、電輸送能耗。以及被動式節能設計--利用建築物座向，通風採光天井、覆土水體等被動設計手法降低建築能耗、提高綠適度。這種教與學的課程，將有助於提高學生對綠色能源和永續發展。
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