韌性


撰文/王明德

受氣候變遷衝擊,全球旱澇交替,加上地緣政治引起的供應鏈解構與重組,嚴重影響資源能源的取得,相對資源缺稀的國家可能需未雨綢繆,避免產業與民生福祉受損。工研院擘畫「2035技術策略與藍圖」,在韌性社會應用領域,從確保資源能源穩定性與多樣性著手,以科技研發,強化資源能源韌性。

資源與能源是社會運作的原動力,在打造韌性社會過程中,更扮演了關鍵角色。工研院材料與化工研究所副所長賴秋助指出,如今全球氣候變遷、地緣政治風險日高,資源能源供應頗受限制,對能源進口占98%的臺灣而言,更需預作規畫,善用科技力量,在面臨挑戰時迅速適應變局,回復社會穩定運作,避免資源能源不足陷入困境。

賴秋助表示,適當的資源能源策略對實現韌性社會目標至關重要,臺灣必須支持產業,當海外供應鏈中斷時依然正常運作,相關作法可從確保資源供應的穩定性和多樣性兩方面著手。供應鏈部分可避免過度倚賴單一國家或廠商,建立多管道供應來源機制;多樣性方面,則可研發提煉、純化技術,重新提取廢棄品內的原物料,以循環經濟方式打造多樣性原物料來源體系。


「智慧管網行動洩漏快篩預警系統」透過AI智慧漏水音診斷模型,整合5G、AIoT資訊同步進行洩漏事件辨識與漏點定位,快速精準的找到滲漏處。

「智慧管網行動洩漏快篩預警系統」透過AI智慧漏水音診斷模型,整合5G、AIoT資訊同步進行洩漏事件辨識與漏點定位,快速精準的找到滲漏處。



整合多元技術 強化水資源管理效益

「能源政策由國家制定,工研院則專注於技術研發,協助中央與地方政府強化資源管理效益,」賴秋助以水資源為例指出,儘管臺灣年降雨量在全球名列前茅,但因夏冬降雨分布不均,加上管線老化,豐沛雨量難以轉換為穩定供水,為此工研院即投入研發能量,在2022年918花東地震時,提供3套全球首創的「智慧管網行動洩漏快篩預警系統」,協助臺灣自來水公司快速查出異常的災區供水管線。此系統僅花3秒就能辨識水管洩漏地點,辨識準確率高達92.5%,降低錯誤開挖的人力與時間成本,快速找出因地震破裂的地下管線,讓花東災區迅速恢復供水。

賴秋助進一步解釋,管線偵測技術有兩種方式,一是在固定距離的管線兩端設置水壓感測器,在水壓降至設定指數時派員檢修;二是整合通訊、感測、分析技術的智慧化系統,工研院的「智慧管網行動洩漏快篩預警系統」,透過AI智慧漏水音診斷模型,整合5G、AIoT資訊同步進行洩漏事件辨識與漏點定位,定位面積可從「面」收斂至「線」再到「點」,快速精準的找到滲漏處。

管線偵測涉及感測與分析,涵蓋聲音、震動、影像等感測技術,都是工研院長期投入、研發有成的技術,近年來也提供給自來水、天然氣、油業等有管線管理需求的政府組織、民間單位,提升管理效益。

除了管線偵測,另一必要作為是擴大水源的可持續性和多元性。賴秋助補充,工研院近期投入海水淡化技術,協助國內海淡廠運作,兼顧能耗與成本;另一擴大水資源管道是工廠用水,這部分主要研發水回收技術,降低社會的工業用水負擔。


以循環機制 掌握臺灣關鍵物資自主性

至於關鍵物資的自主韌性,涵蓋了半導體材料、關鍵礦物、重要原料藥與耗材技術。賴秋助表示,近年電動車、5G等高頻通訊興起,所需的關鍵物資如稀土、鋰、鎳、鈷等,臺灣大多只能仰賴進口。為降低外部供應鏈風險,工研院積極推動萃取、純化技術,從廢棄的組件中回收、提取原物料,只要技術成熟,此類循環經濟所回收的原物料就足以供應國內產業所需,目前工研院已著手啟動相關計畫,研發低濃度稀土礦的回收與應用技術,預計在4年內設立小型試產線,確保國內的稀土供應穩定。

此外,對於重要原料藥與耗材技術,在COVID-19疫情後備受各國重視。工研院從衛福部的「短缺與必要藥品清單」中,盤點出料源過於單一的品項,如料源超過70%由國外掌控者,進行關鍵原料藥製備技術及原料藥本土開發,包含原料藥、藥物中間體、及關鍵原料,以此提升藥品自主供應能量,以備國際緊急情況發生時,提供國人使用。

賴秋助總結,在氣候異常、產業供應鏈快速變化的不確定年代中,能源與資源的自主性愈發重要,臺灣受限於地理環境,這兩部分都只能仰賴進口,但如今材料化學技術快速精進,此問題已可逐步透過技術解決。在完善政策的引領下,臺灣正朝供應鏈穩定性和來源多樣性方向邁進,藉此強化社會的韌性體質,快速因應多變的全球環境。