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  • 工業材料 [第432期]:生物合成技術 聚酯低碳改質應用開發
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  • 並列題名:Industrial materials
  • 作者: 工業材料編輯部編輯
  • 出版社:工業技術研究院材料與化工研究所
  • 出版年:2022.12
  • 格式:PDF,JPG
租期7天 今日租書可閱讀至2024-12-10

本期內容簡介
生物科技大變革  低碳永續新解方
工業生物技術是利用微生物以醱酵方式生產目標產品,包括從結構簡單的化學品(如酒精、有機酸)到複雜的聚合物(如PHA、纖維素)。微生物本來就能產生許多物質,在過去生物技術無法編輯微生物的DNA,只能從大自然中篩選原生微生物生產,但大多數原生微生物生產效率不佳,因此工業化的產品應用領域較為受限。隨著編輯基因技術於1976年問世後,現已可根據目標產品,使用生物合成技術,大規模設計微生物,選擇適合的代謝路徑與基因組合,再編輯和改寫微生物的基因組,使他們有效率地展現目標功能。
根據2020年麥肯錫(McKinsey)發布「The Bio Revolution」報告預測,未來全世界製造的產品中有60%會使用合成生物技術生產,從醫藥、食品、農業到紡織、塑膠等。其中1/3原屬於生物可產生的材料,例如可用於醫藥和粧品原料的角鯊烯,傳統上是由鯊魚肝油萃取,現在不須捕殺鯊魚,可以利用生物合成技術開發的微生物以更永續的方式生產;其餘2/3則為原本僅能以化學法生產的材料或化學品(如塑膠、燃料等),現在可以使用改造過的微生物來生產尼龍、乙烯等。預估生物合成技術將於2030年至2040年期間創造至少1.7兆美元的直接經濟效益。

本期「生物合成技術」專題將聚焦在粧品和健康護理、色素、生物可分解材料—PHA、電子產業與仿生材料這幾項應用。合成生物技術是跨領域的技術,除了生物領域之外,尚需要化工、化學、AI等領域人才,透過產業跨領域的互相合作,才有機會開花結果,以具有競爭力和永續的生產方式,為地球與經濟共創雙贏。

材料×製程  合擊打造聚酯低碳轉型競爭力
「淨零排放」、「低碳循環」、「碳中和」是近期熱門的關鍵字。隨著全球淨零排放的意識越來越高漲,各國積極公布淨零排放路徑,牽動整體上、中、下游產業鏈都必須進行低碳轉型。碳權交易市場亦跟著誕生。各國之碳權價格日益提升,若企業能達成低碳轉型,獲取更多碳權,將能帶來可觀之額外收入來源。

低碳轉型方向多元,如使用再生材料、採用單一材質/生分解/植物基永續材質之產品設計,或進行低能耗綠色製程取代等。使用再生材料已是各廠商普遍執行之方向,並尋求更多不同來源且具有故事性之再生料;而單一材質產品設計是目前國際品牌綠色轉型擬定之關鍵策略之一,例如全聚酯衣、全聚酯鞋或是單一材質包材之設計等;此外,製程轉型也是重點發展方向之一。連續式反應押出製程具備反應快速、無溶劑使用及製程彈性調控之特點,與傳統批次式溶劑法比較,極具省時節能源之優勢,因此連續式反應押出製程成為綠色製程轉型之新寵兒。

本期「聚酯低碳改質應用開發」技術專題,將鎖定反應押出技術應用於聚酯改質材料之開發,以及以再生聚酯拓展的高值應用,依序介紹「聚酯反應押出低碳改質再製技術」、「低溫聚酯開發與複材應用」、「循環PET再製高值聚酯材料」、「聚酯光催化降解技術」以及「可循環再生聚酯彈性體之微孔化發泡技術」,期能透過材料與製程之合擊,在全球淨零的風潮下,打造聚酯低碳轉型的產業關鍵競爭力!

主題專欄
散熱構裝專欄「活性金屬接合陶瓷電路板技術」介紹活性金屬接合氮化矽陶瓷基板之焊接技術及發展趨勢。生質材料專欄「瘤胃微生物群進行木質纖維素生物轉化之永續能源化與高值化技術」分析開發瘤胃類比生物反應器具未來發展前景,可將木質纖維素有效進行生物轉化為生物燃料和化學品;另外接續上期「竹纖維複合材料纖維改性與界面處理技術回顧(下) 」說明竹纖維加固樹脂(BFRP)界面性能與親和性可在處理後有效提升,期能對未來BFRP生產與使用提供完整參考。篇篇精彩,歡迎賞閱!

雜誌簡介
 
工業材料雜誌係由財團法人工業技術研究院材料與化工研究所所發行,創刊於1987年,暢銷海內外的工業材料雜誌稱得上是國內最具權威的材料專業雜誌,以前瞻性產業之研究、發展、應用為報導主題,其內容包含各大領域,如光電顯示/無線通訊/能源儲能/智慧感測/綠色環保/電磁/輕金屬/複合材料/有機高分子/陶瓷薄膜/奈米微細技術/構裝散熱/材料設計檢測/市場瞭望/聚焦兩岸….等等。資訊新穎、市場動態掌握即時,是關心材料發展、材料應用、產業走向人士最佳的參考資料。每月一冊,受用無窮,廣泛且詳實的內容,成為產業界不可或缺的資訊來源。工業材料雜誌作者陣容堅強,除了有工研院內的數百位專家為強力後盾之外,舉凡產業界的技術先進、各大專院校的知名學者、海外學人、專家均在作者之列。自創刊以來,普受各界好評,同時,為數所大專院校推薦為選讀好書。

  • 生物合成技術專題 Special Report(第33頁)
    • 生物科技大變革 低碳永續新解方(第33頁)
    • 生物合成色素之技術與應用(第34頁)
    • 仿生材料於紡織產業之應用(第44頁)
    • 生物合成材料於電子產業應用及發展趨勢(第51頁)
    • PHAs生物合成技術現況(第59頁)
    • 生物合成技術於皮膚護理產品的永續應用(第69頁)
  • 材化史上的今天 Historical Discovey 12/18–發現電子的人(第75頁)
  • 聚酯低碳改質應用開發技術專題 Special Report(第79頁)
    • 材料×製程 合擊打造聚酯低碳轉型競爭力(第79頁)
    • 聚酯反應押出低碳改質再製技術(第80頁)
    • 低溫聚酯開發與複材應用(第89頁)
    • 循環PET再製高值聚酯材料(第98頁)
    • 聚酯光催化降解技術(第110頁)
    • 可循環再生聚酯彈性體之微孔化發泡技術(第124頁)
  • 主題專欄 Topic Report(第244頁)
    • 活性金屬接合陶瓷電路板技術(第244頁)
    • 瘤胃微生物群進行木質纖維素生物轉化之永續能源化與高值化技術(第254頁)
    • 竹纖維複合材料纖維改性與界面處理技術回顧(下)(第260頁)
紙本書 NT$ 350
單本電子書
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