火箭大叔八月要當太空中心主任了。以下是五年前的訪問。
《田庄阿伯上太空/吳宗信》
五十二歲的吳宗信自嘲國語講不輪轉,捲舌音ㄓㄔㄕㄖ分不清楚,在TED演講索性全程講台語,用的是鄉土的語言,講的卻是科技的未來,他主持的前瞻火箭研究中心這個夏天將試射HTTP-3火箭,火箭採用的是混合性燃料,射程預計一百公里,這樣的射程,這樣的技術,若成功,將是世界第一。
不滿於火箭中心只是學校的研究單位,他上集資網站募款,是學界首創,更企圖將火箭中心企業化,預計在五年內發射火箭,運載個人衛星上太空。「阮做的物件拿得出去,假使說預算不夠就放棄真正莫彩,學生來來去去的,若不產業化,攏無效,」他說:「台灣不能只是做代工,以後就是太空經濟了。全世界的大公司都在發射小衛星,我不是全球化,我這個叫做宇宙化。」
在YOUTUBE輸入「TED XTaipei演講」和「吳宗信」,電腦螢幕會跳出一段名為「台灣本土火箭,要讓太空旅行夢想成真」的影片。演講者是交大機械工程系教授吳宗信,他是該校「前瞻火箭研究中心」 (Advanced Rocket Research Center,簡稱ARRC)創辦人。ARRC今年一月底在新竹香山濕地成功試射雙節小火箭,材料和技術台灣製造,火箭升空一公里,將台灣和太空的距離拉進了一大步,「阮使用欸是混合式燃料火箭,和美國VIRGIN GALACRIC太空旅行同款,伊飛上宇宙一張門票七百五十萬台幣,阮這俗閣大碗。」大演說家談的是科技未來,用的卻是鄉土語言,若不細細分辨演講內容,乍聽聲音起伏和熱情,以為是百貨公司賣菜刀的推銷員。
站在大演說家辦公室門口,影片中男人朝我們走來。「歹勢,歹勢,」他自口袋掏出鑰匙開門:「啊!你要飲水否?抵遐訪問嗎?」未等我們回答,他一個箭步向前,逕自把腳踏車挪到陽台,轉身又從架上拿餅乾招待,五十二歲的男人步調明快,像按了加速鍵一樣。找到縫隙,劈頭便問他為什麼要用台語演講?「為了報仇啦,替自己說的台語出一口氣。」
台語的復仇
課堂上課多半說國語,但他心想TED演講面對全世界,機會難得,可以表達對母語的愛,「所有的語言是平等的,只要好好栽培,菜市場和灶腳的語言,也可以正式演講,表達像火箭太空工程這種複雜的事物。」
他一九六四年出生台南安南區農村,五○年代的台灣農村生活幸福各自不同,但貧困極其類似:上面兩個兄哥、三個姐姐,母親四十歲生他,沒有母奶,也買不起奶粉,僅能餵他喝黑糖水,「散赤到被鬼走抓,呷番薯籤呷到驚」。庄腳老父老母不識字,在家講台語,上小學第一天,老師講啥攏聽嘸,考試成績倒數,二年級某天,課堂上突然懂老師講什麼,那次段考,他是全班第二名。
科學家實事求是,半生經歷整理成投影片,求學、成長,無非一段又一段power point:台南一中、台大機械系,「讀冊對我來說,簡單簡單,逐日攏咧(台語玩耍之意),不是打球,就是肖想交女朋友。」高中踢足球,每天抱著一顆足球搭公車上學。因為射球準,可以四、五十米射球,爆發力快,個頭不高,還是入選台大橄欖球隊。
老婆是在台大校園認識,外省家庭長大的中文系女生,「結婚至今,我說我的河洛話,伊講伊的國語,互相尊重。」他說大腦用台語思考最為靈活,其次是英語。出國GRE考字彙,滿分八百他考六百多,當年全台最高,上國中前不知道ABC狗咬豬,但天性善於歸納和分析,很輕易就掌握英語文法的邏輯和秩序。
剝削的農會
在校園裡講台語並不代表具備本土意識。一九八六年,台大學生李文忠推動校園輔選遭退學,於傅鐘下絕食抗議,他的觀感是「那群人呷飽盈盈」。當兵退伍後,他到美國密西根大學念航太博士,在台灣同學會裡讀到彭明敏《自由的滋味》,腦筋才像爆炸一樣。
雪夜裡讀史明讀到哭,應驗成長過程,原來書中講台灣人的苦難都是真的,「農會真正剝削農民,伊攏放重利欸。細漢時陣,家裡起厝,偕農會借錢,還款到我大學畢業,都未及借的一半,都沒還到本金。彼一時陣,肥料無法自由買賣,比如阮爸爸種稻一百袋,要拿五十袋到農會換肥料,等於抽稅五十趴。」他的思想在此真正轉了彎。
一九九五年才回國,入太空中心服務,隔年便迫不及待展開「5%台譯計劃」,他號召二、三十名同好,每月捐5%的時間或薪水,以漢字和羅馬拼音將《動物農莊》《無花果》等經典翻譯成台語和客語文,每本書首頁下方寫著他們的心願:「ho台灣──新ê獨立ê進步ê文化空間(獻給台灣新的、獨立的、進步的文化空間)」。
一邊忙著開拓文化新鄉土,一邊做著宇宙大夢。他念太空工程,專業是紊流、航太燃燒,「一九九八年入交大,為了生存,走岔了去做電漿」,但他沒忘本,二○○四年,陳水扁政府籌畫「哈比特計劃」(哈比特即賽夏族飛鼠之意),研發載送衛星到太空的火箭,他知道消息,便把擁有火箭專才的好友陳彥升騙回來。
「我們有太空中心,但一直沒有做火箭,以航太來講,若沒有做火箭,就是玩假的,發射火箭才是太空實力的重點,」陳彥升是國家太空中心探空火箭計畫總主持人,早年任職NASA(美國太空總署),他說:「當時吳宗信、林明璋(第二十三屆中研院院士)他們跟我說,台灣要發展火箭,要我回來試試看。」這個傻子放棄一千兩百萬年薪,被吳宗信騙回來,領著一份吃不飽、餓不死的研究員薪水,卻也把吳宗信一群好友拉入火箭領域。
非法的夢想
一枚火箭結合推進、燃燒、導控、電機電池、傳輸技術等相關領域,「發展火箭最大的意義,是提升各領域的技術,是火車頭產業」,吳宗信說當年中科院設計與測試的火箭,由他們來模擬分析,提供給太空中心做參考,「台灣乎阮這群中年阿伯做夢欸機會,我們也要給少年仔做夢的機會。」中年阿伯心中激情燃燒,然而二○○八年,馬英九上任,「哈比特計劃」不了了之。中年阿伯不甘心,索性自己跳下來玩。
那一年,他在交大開設「類蔗糖火箭」(sugar rocket)實作課程,把糖磨成粉結合氧化劑,做成固態燃料,再用大塑膠管等低成本材料,做成小火箭,「我跟學生在學校用烤肉架當發射架,乒乒乓乓,校園的樹都燒掉了。第一次帶學生去新竹香山濕地試射,透早四五點,還被保育員抓到,差一點罰六萬塊。」
二○一二年,他和交大陳宗麟、成大何明字、屏科大胡惠文、北科大林信標,銘傳余仁朋,海大黃俊誠等老師成立ARRC,立志台灣製造的火箭。ARRC今年夏天將射發長八‧八公尺、直徑○‧四五公尺,總重六百公斤的HTTP-3火箭。火箭採混合式推進燃料,預計升空一百公里,這樣的射程,這樣的技術,若成功,將是世界創舉,「火箭推進技術,可分為液態燃料、固態燃料、混合式燃料,液態燃料性能最好,但工程複雜,固態火箭成本低,但也最危險,混合式火箭居中,但安全性、低成本,有機會讓發射火箭的成本由十億,一舉至少掉一位數。」火箭取名HTTP,是北科大、新竹交大、台南成大,屏科大四校縮寫,也是HTTP(超文本傳輸協定)的雙關聯想,象徵該系列火箭的想像空間如網路一樣無遠弗屆。
衛星的戰爭
火箭試射成本估計一千六百萬,他上「貝殼放大」集資網站,募九百多萬,是學界首創,雖至今有六百萬資金缺口,但他老神在在,「捐兩百,捐一百萬都沒關係啦,隨人心意。」不甘心只是掛在學校的研究單位,他企圖將ARRC企業化,「我們做的東西也很拿得出去,但是經費有時陣有,有時陣無,持續七、八年很不容易,假使說預算不夠就放棄真正可惜,學生來來去去的,若不產業化,都沒用。」他說:「危機就是轉機,假使當年政府給我錢,我就會惦惦,不會出來募款,可是出來接觸社會大眾,發現這個市場這樣大,之前待在學院,見樹不見林,可好像小鳥沒東西吃,飛上天空找出路,才發現這個林子這麼美。」
這市場有多大?商業上的小衛星是未來趨勢,從影像到通訊、從農業到環境監控、甚至商業投資都開始運用衛星來管理,SpaceX、Amazon、維珍航空(Virgin Group)等國外企業莫不磨刀霍霍,台灣高科技要轉型、擺脫代工包袱,航太是很好的選擇,而混合性火箭和個人衛星的結合正是台灣下一個機會。他預計在五年內發射自製火箭,運載個人衛星上太空,「全世界的大公司都在發射小衛星,我不是全球化,我這個叫做宇宙化。」
激情的演說
理工科教授講學不扮高深,問我日劇《下町火箭》看了沒?「你緊看,伊做的代誌就跟我們一樣,不過伊欸故事沒我精彩啦,哈哈!」ARRC故事有沒有日劇戲劇化見仁見智,但男主角阿部寬講話肯定沒有眼前的中年阿伯蕩氣迴腸:「人活到一定的檻站後,會想這世人目標是啥,最開始當然是為了升等,拚命寫期刊論文,但那個不一定跟社會有連結。還好碰到這群好朋友,大家有不同的能力,對台灣有共同的想像。什麼樣的想像?台灣要成為一個國家,一定要有東西。一個政府不管富裕或貧窮,一定要提供一趴仙(1%)比例,乎少年從小時候開始作夢,作夢猶有出路,這是一個基本國家該有格局。」
他的目光如炬,彷彿火箭即將升空,五四三二一,發射。演說又華麗又草根,但那並不衝突,我們的想像力隨著那枚火箭衝向天際,看見台灣、看見東北亞、看見亞洲、隨即掙脫地心引力,衝破大氣層,衝上宇宙。中年阿伯說:「我們絕對不會放棄要離開地球。」
北科材料教授 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的精選貼文
台灣能源轉型進行式ing..... 【綠能科技聯合研發計畫】再生能源點亮創能、儲能應用大未來(05/18/2021 天下雜誌)
文: 台灣經濟研究院
創能技術開發著重提升綠色能源能量與降低成本
創能領域前瞻綠能技術開發配合發揮臺灣太陽光電與離岸風力等再生能源特色,透過提升電池模組效率趨動太陽光電成本下降,以及利用智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維,降低風場運維成本,以提升產業競爭力。
開發高效率、低成本、超輕量之太陽能電池技術
提升太陽能電池效率已刻不容緩,成功大學陳引幹教授團隊運用原子層沉積技術,沉積不同氧化物材料膜層於堆疊型太陽能電池中,以優化各膜層厚度、品質與材料純度等,進一步提升太陽能電池品質。中央大學許晉瑋教授與劉正毓教授團隊以軟性三五族太陽能電池收集室外光源,提供智慧模組(溫度感測器與藍芽)足夠電能回送電子訊號,朝向智慧模組「自我維持」前進。
在降低成本方面,大葉大學黃俊杰教授團隊利用非真空設備取代電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、用原子層沉積設備(ALD)以及銅漿料取代銀漿料達成低成本射極鈍化及背電極(PERC)太陽能電池開發。成功大學張桂豪副研究員與李文熙教授團隊創新製程置換太陽能鋁電極,以低成本空氣燒結銅電極應用於高效率雙面太陽能電池,將有效降低太陽能電池成本支出,增加產業獲利能力。
隨著太陽光電產能市場逐漸飽和,相關企業轉型尋求高效率與超輕量太陽能模組,以無人機應用為例,臺灣大學藍崇文教授團隊替無人機縫製出可以吸收太陽光轉成電力的衣裝,賦予偵查、通訊等任務。臺灣大學林清富教授團隊開發適合於固定翼無人機之輕量太陽能模組的大面積(30x150 cm2)太陽光模擬器,於宜蘭大學城南校區建置可供太陽能無人機測試起降與飛行場域。
兼具發電及產氫之仿生創能技術
氫能源為一種乾淨、能量密度高、環保零汙染、應用廣泛與取得容易的新能源,仿生電池即是透過模仿植物光合作用,為既能製氫又能發電的多功能太陽能系統。清華大學嚴大任教授團隊開發氫氣光電催化的催化劑由鉑金轉換為更具有普及性且兼具效能的材料,透過電漿子結構來強化二硫化鉬與日光光場交互作用,增加光能轉化為氫能的效率。中央大學王冠文教授團隊則建置高效穩定低成本之雙效產氫產電系統,利用其太陽能轉換再生電力進行光電催化分解水產氫並儲存,達到能源永續發展之概念。
智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維
面對臺灣附近海域高溫、高濕、多颱風與地震頻繁的特有地理環境,以及海上嚴苛條件,成功大學林大惠教授團隊開發離岸觀測塔風向定向系統,可降低量測成本、提高觀測準確性與量測效率,有助於離岸風場開發之海事工程量測。臺灣大學蔡進發教授團隊著重開發離岸風場運維大數據智慧平台,提供數據及開發各種量測技術,達到風機早期診治、早期預防功效,以期降低運維成本。
儲能技術開發著重高效能、高安全、具經濟性以支持各種儲能應用
隨著電力系統快速發展,電力儲存設備的布建應隨之增加其靈活度,以確保間歇性再生能源的儲存整合,促進電力供應端和儲存之間高效率的轉換。而儲能領域當中,又以先進二次電池與先進氫能為基礎核心發展項目。
開發高能量與高安全之固態電池技術
為進一步提升儲能電池安全與效率,全固態鋰電池已經成為研發主流。研究方向多針對電池正極、負極、以及電解質創新材料與設計,進一步提升能量密度需求與提高電池系統的總體能量。
正極材料方面,大同大學林正裕教授團隊開發具可量產層狀富鋰錳基正極材料合成技術,同時透過離子摻雜技術穩定其正極材料之晶體結構、改善材料的離子導電度,進而提升其電池穩定性及電容量。
負極材料方面,清華大學杜正恭教授團隊採用太陽能板製成切削的廢料矽,將此進行高值化做成鋰電池的負極材料,並用交聯反應開發矽負極黏結劑,以共沉澱法、自身氧化還原法進行正極材料開發參雜改質,提升鋰離子電池的循環壽命和快速充放電的能力。交通大學陳智教授團隊利用電鍍雙晶銅箔作為矽基負極材料的基板,配合富鎳層狀氧化物正極構成鋰電池,提升鋰電池的整體能量密度,提供各項裝置或載具更好的續航力。
電解質材料方面,明志科技大學楊純誠教授團隊主要開發鋰鑭鋯氧氧化物固態電解質,並將其應用在NCM811陰極材料上,最終組裝成鈕釦型及軟包型電池。成功大學方冠榮教授團隊開發高緻密性鈣鈦礦、橄欖石、石榴子石結構氧化物及硫化物電解質,以及具獨特性金屬、非金屬中介層,有效降低固態電解質/電極介面阻抗。臺灣科技大學王復民教授團隊研發固態電解質具環保水溶性,有低成本與綠色製程之特性,且能有效改善固體接觸的介面問題,可製備成高容量、輕量化與高性能二次電池。臺灣大學鄭如忠教授團隊深入探討高分子固態電解質,藉由合成改質方式可提供具彈性的高分子,進一步利用後調整加入鋰鹽的種類及添加劑,使研發的高分子固態電解質更符合商用規格。
兼具發電及產氫之仿生創能技術
氫能可作為重要儲能技術研發之原因,乃因其最終可實踐潔淨能源,提供眾多行業(如化工、鋼鐵重工及長途運輸等行業)有效脫碳方法,降低碳排放量,改善空氣品質並加強能源安全。且相對其他儲能系統,氫能另一大優勢為其電轉氣儲能系統有儲存量大以及放電時間長的特性。
行政院原子能委員會核能研究所長久以來專注於氫能領域。張鈞量博士團隊開發大氣電漿噴塗製備金屬支撐型固態氧化物燃料電池之可量產技術驗證,可進行大面積(10╳10 cm2)金屬支撐型固態氧化物燃料電池片之生產;余慶聰副研究員團隊利用新型產氫技術結合二氧化碳捕獲技術,使用低成本觸媒生產95%以上的氫氣,省去複雜的純化處理,大幅降低氫氣製造門檻;李瑞益研究員團隊則是著重於開發固態氧化物燃料電池發電系統,可直接將燃料如氫氣、瓦斯或天然氣轉換為電力,並將餘熱回收再利用,具有高能源轉換效率。
燃料電池方面,中央大學李勝偉教授團隊開發中低溫操作的陶瓷電化學儲能電池,所使用的關鍵電解質材料可使操作溫度降到400-700℃區間,且開發關鍵電解質、氫氣電極與空氣電極材料性能與微結構設計,利用靜電紡絲技術製作空氣電極材料奈米纖維,並成功與電解質相互整合,可提升單電池性能14.1%。
儲存氫氣方面,清華大學陳燦耀副教授與曾繁根教授團隊選擇碳材料進行儲氫研究,以零模板水熱碳化法合成出奈米碳球,最後輔以奈米金屬修飾產生之氫溢流效應(Spillover Effect),提升氫氣吸附效能。
製造氫氣方面,臺北科技大學鄭智成教授團隊致力研發低成本、高穩定度、高效率之中溫固態氧化物電解電池電極材料,另外開發新型氨氣裂解觸媒技術,大幅改善現有氨裂解觸媒反應速率過慢之缺點。中興大學楊錫杭教授團隊則開發非貴金屬觸媒應用於水電解觸媒,以降低裝置成本,並且研發陰離子交換膜和膜電極組,使效率能有效提升。臺灣大學謝宗霖教授團隊發展具突破性之太陽能電解水產氫技術,以低成本、易量產、高效率的鈣鈦礦─矽晶疊層太陽能電池進行電解水產氫,並達到具競爭力之太陽能轉氫能效率水準(10-15%)。而臺灣科技大學胡蒨傑教授研發適於氫氣分離的複合薄膜,藉由熱力學與動力學的基礎理論調控薄膜成膜機制,開發高孔隙度且結構穩定的基材膜,結合優異特性的基材膜及選擇層。
綠色能量持續擴散,協助臺灣繼續邁進成為「亞洲綠能發展中心」
科技部「綠能科技聯合研發計畫」藉由學研界前瞻創新研發能量,推動新能源及再生能源之科技創新,進一步擴大產學研界連結之效益,積極延續科研成果落實產業應用,以期為我國綠能產業布建機會,並協助政府達成能源轉型,且透過綠能科技發展躍身國際舞台。
完整內容請見:
https://www.cw.com.tw/article/5114845
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北科材料教授 在 我不是黃臉婆,我是韓國黃太太。 Facebook 的最佳解答
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