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中學生染料敏化太陽能電池實作課程的開發與挑戰

為了解決Fossil 宜蘭的問題，作者簡森乙 這樣論述：

本研究開發可驅動風扇馬達供學生實驗操作組裝的染料敏化太陽能電池教學模組，讓學生可以動態觀察到光能轉換成電能再轉換成動能的過程，進而促進學生了解太陽能電池內部工作原理。研究發現教學模組除太陽光外，也可在鹵素燈、傳統燈泡及聚光手電筒照射下驅動小馬達。此外，成功開發以家用電熨斗熱壓方式取代昂貴實驗室熱壓機設備，大幅降低設備成本使教學模組組裝實驗可於中學操作。無論高中生或國中生可於兩節課內完成實驗，八成以上學生完成的染料敏化太陽能電池可成功驅動小馬達。實驗步驟及設備經優化後，將教學模組的實驗開發成為中學實作課程。本研究利用行動研究法，經以下步驟逐步驗證。首先，請10名高中科學研究社學生協助修訂實驗流

程，在開放式問卷顯示這10名學生皆同意本實作課程可增進他們了解染料敏化太陽能電池及其他太陽能電池。第二步，開設高一能源選修課，其中三週實施本實作課程，共有35名學生參與課程，學生在5等第李克特量表顯示他們高度期待自己能做出效能佳的太陽能電池及完成自己的太陽能電池可讓自己感到成就感。第三步，將實作課程推廣至國中科學營中，共有37名國中學生完成實作課程，問卷回饋顯示學生同意他們很喜歡利用實作課程來學習科學知識。第四步，12名參加研習國中小教師評估本課程適合國、高中生並認為是很好的跨科課程。研究顯示本實作課程培育對STEM領域學生之實驗技巧、學習動機、科學知識及永續態度有正向幫助。

使用生命週期評估方法研究台灣商業魚菜共生系統之環境衝擊影響

為了解決Fossil 宜蘭的問題，作者盧卡斯 這樣論述：

台灣作為島國，由於可供耕作的土地面積有限，因此在糧食方面高度依賴進口。由於氣候變遷影響，每年糧食產量將會減少，同時由於人口持續增長，糧食需求將持續增加。本研究在過往的研究案例中過往的研究主要是針對農業上使用化石燃料、化肥和殺蟲劑等行為對環境和人類健康產生的負面影響。因此，有必要發展和改進現今農業的流程，以解決傳統糧食生產系統引起的例如營養污染等不利影響，以提高永續性。魚菜共生是水培法和水產養殖的結合，有望成為一種永續的食品生產方法。這種方法在近年來越來越流行，因為此方法對環境的衝擊影響低於其他農業類型。因此，探索魚菜共生系統對環境的影響可以為台灣的食品安全做出貢獻。因此，目前的研究使用了生命

週期評估 (LCA)工具來評估台灣宜蘭魚菜養殖場魚和生菜生產對環境的影響。從搖籃到農場大門的角度研究了兩個功能單位：1 公斤魚和 1 公斤生菜。本研究使用了SimaPro，並在方法學選擇了ReCiPe和累積能源需求 (CED) 方法，評估了全球變暖潛能值 (GWP)、陸地酸化 (TA)、淡水優養化化 (FWE)、海水優養化化 (MWE)、土地利用 (LU)、用水量 (WC) 和農場的能源需求等環境衝擊評估指標。1 kg 生菜會造成 11.48 kg CO2eq (GWP)、0.04 kg SO2eq (TA)、0.01 kg Peq (FWE)、1.2E-3 kg Neq (MWE)、1 m2

a eq (LU)、0.328 m3 (WC) 和207 兆焦耳 (CED)。 1 kg 魚會造成14.03 kg CO2eq (GWP)、0.049 kg SO2eq (TA)、0.012 kg Peq (FWE)、1.4E-3kg Neq (MWE)、1.22 m2a eq (LU)、0.402 m3 (WC) 和254 兆焦耳 (CED)。並將本研究結果與傳統農業、水培、氣培和水產養殖的等過往文獻研究進行了比較。 結果發現魚菜共生與其他的萵苣生產方式相比，魚菜共生在除了GWP 和 CED兩個衝擊指標以外，其餘的環境衝擊影響皆大於其他的生產方式。然而，環境永續性情境的分析結果表明，GWP、

TA、FWE、MWE、LU 和 CED這些類別的環境影響分別對於兩個功能單元可以顯著降低 70%、38%、58%、27%、14% 和 62%。可以通過用魚菜共生污泥代替肥料、加入黑水虻幼蟲作為魚飼料以及在溫室屋頂上加裝太陽能系統來降低環境衝擊。通過實施這些方法，魚菜共生系統的魚類生產將可以有比大多數的水產養殖系統更低的環境衝擊。因此，魚菜共生系統是相比於其他水產養殖系統、更有發展潛力的替代方案。對建議方法的優化以及對可行性的進一步評估將有助於對魚菜共生作為農業系統的永續性做出長期決策，進而為台灣的糧食安全做出貢獻。