創新科技嘉年華2023 理大廢物利用 食物廢料轉化新型3D打印材料 港大循環再用農業廢水技術 推動綠色農業
創科資訊
更新時間:08:00 2023-11-03
發佈時間:08:00 2023-11-03

創新科技署主辦的「創新科技嘉年華 2023」於2023年10月28日至11月5日在香港科學園舉行,以「智慧生活 綠色科技」為題,設有一系列與創科有關的互動和教育活動,包括本地發明及研究成果展覽。香港理工大學(理大)和香港大學(港大)亦有參與展示其創科成果,理大展示由食物廢料衍生的新型3D打印材料;港大則展示將農業廢水轉換為營養液和清潔水,引領未來綠色生活。今年嘉年華亦是「開心香港」的響應活動之一。

食物廢料轉化3D打印材料
理大的未來食品研究院主要有三大研究方向,包括:(1)食物可持續發展、(2)智能科技與功能性食品研發,以及(3)營養與人類健康,其中食物可持續發展亦包含食物廢料處理。因應今屆科技嘉年華的主題,理大展示其中一項食物廢料升級再造的技術成果,就是將食物廢料轉化成新型3D打印材料。未來食品研究院院長黃家興教授表示食物廢料可簡單分為兩大類,「第一類是廚餘,主要由家居或食店產生;第二類是食品加工場產生的廢料,因食物/農業廢料是來自食品廠,不僅生產集中,而且成分較單一均勻。這類工業食物廢料,例子有咖啡渣、茶葉渣和薯仔皮等,我們展出的創新綠色技術就是針對咖啡渣和茶葉渣,將之轉化成新型3D打印材料。」

未來食品研究院院長黃家興教授(右)和研究團隊展示新型3D打印材料的各種應用。
未來食品研究院院長黃家興教授(右)和研究團隊展示新型3D打印材料的各種應用。

咖啡渣變成環保家具
3D打印在近幾年非常流行,而熔融沉積成型(FDM)是一種最常用的3D打印技術。FDM能打印各種工具,其主要材料為塑料。黃教授表示他們創新的綠色技術能將咖啡渣/茶葉渣作為原料,結合聚乳酸(PLA)製造出新型3D打印材料。「這種由食物廢料衍生的新型3D打印材料能應用於FDM型3D打印機,當中含有高達50%的食物廢料而不影響其列印性能。該材料的拉伸強度為10-40 MPa,用途廣泛,例如生產模塊化傢俱和展示商品等。」黃教授表示這種可持續的新型3D打印材料有非常好的延展性,能打印出減震結構。為確保符合低碳方針,新型的3D打印材料甚至可以進行定制,易於放大,在生產過程亦無需化學添加劑,碳足跡遠低於商用PLA 3D打印材料約36%。有關綠色技術將與連鎖咖啡店合作,以其咖啡渣來製作3D打印的環保傢俱/展示商品,各式各樣由咖啡渣轉化成的3D打印成品亦於嘉年華中展示。
理大未來食品研究院研發的創新綠色技術,能將食物廢料升級再造,為3D打印提供可持續的填充材料,用途廣泛,有助推動食物可持續發展以及綠色生活。

港大化學系助理教授謝俊銘博士(右)和科大商學院畢業生葉昊蘇(左)成立初創公司,成功將EC循環器商品化。
港大化學系助理教授謝俊銘博士(右)和科大商學院畢業生葉昊蘇(左)成立初創公司,成功將EC循環器商品化。

電催化技術實現廢水循環再用
港大化學系助理教授謝俊銘博士致力研究氮循環技術,但一直未能找到合適的應用場景,直至去年參加「InnoX創科夏令營2022」期間,與研發團隊的學生王婉瑩和科大商學院畢業生葉昊蘇想到將有關技術應用於種植場的方案,於是展開「EC Flow System(EC循環器)」企劃,用於農業種植的循環再用。謝博士解釋EC循環器利用了電催化技術,「我們所謂的資源都是來自於碳、氮、氧和氫這些生活必需的元素,氮在大自然中有自己的循環,但當我們使用肥料種植時,就會產生過量的氮,破壞了大自然循環的平衡,而且過量施肥所產生的農業廢水,當中部份可能含有毒物質,會破壞生態環境。我們研發的EC循環器正正透過電催化技術,將回收的過量肥料和多餘的氮,轉化成無害的肥料和清潔水。」EC循環器能為都市農田提供肥料,實現廢物利用、減少污染及資源回收,以達至氮中和。

港大將在嘉年華展出EC循環器的原型,讓入場人士清楚看到農業廢水轉化成肥料和潔淨水的過程。
港大將在嘉年華展出EC循環器的原型,讓入場人士清楚看到農業廢水轉化成肥料和潔淨水的過程。

為永續農業而設的化肥生產系統
團隊成功將EC循環器商業化,成立創科公司「EC Innovation」與農業商戶展開合作。企劃獲得創新科技署大學科技初創企業資助計劃(TSSSU)100萬港元資金,更於第48屆日內瓦國際發明展獲獎。葉昊蘇表示,EC循環器適合應用於任何類型和規模的室內外都市農場、屋頂花園、溫室、水培農場等,他說:「下一步是推出專用App,配合一些感應器去測量EC循環器的實時轉化效率,讓商業客戶能在ESG報告中披露更全面的數據。」
EC循環器作為一個去中心化的綠色農業科技產品,能夠將農業廢水轉換為含有養分的營養液,可直接灌溉施肥,同時可以從農業廢水中分化出潔淨的水,實現水資源循環,降低農業廢水中的氮排放達40%,減少肥料生產和運輸中的碳排放達50%,亦節省40%的施肥成本,並減少大量溫室氣體排放、改善水質、保護海洋生態系統和減少使用肥料,有助推動本港綠色農業發展。團隊希望EC循環器未來能夠應用於各地大型農業作業,協助改善廢水排污情況及海洋環境。

創新科技嘉年華2023
主辦機構:創新科技署
夥伴機構:香港青年協會、香港科技園公司
日期:10月28日至11月5日
時間:星期一至五(上午10時至下午5時);星期六及星期日(上午10時至下午6時)
地點:沙田香港科學園
(免費穿梭巴士服務往返香港科學園至港鐵大學站及大圍站;星期六、日加設往返香港科學園與港鐵九龍塘站及金鐘站,詳情載於活動網站)
網址:innocarnival.hk
查詢電話:2561 6149
(香港青年協會)

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