8. 綠色科技概論 綠色工程基本原理 綠色設計與標誌 永續產品服務系統 工業生態化

剪報：十大綠商機 油電混合車（智慧充電器）、減少發電排放二氧化碳或將二氧化碳儲存地底下的碳封存技術、視訊等先進科技行為改變、保存水資源技術、將動植物排泄化為燃料的生物燃料技術、再生能源、持續原物料、能源儲存、智慧型電網和能源效率技術。 2009.09.19 經濟日報

去物質化(dematerialization) 資源生產力(resource productivity)提升的概念 為人類的永續未來，必須從減少資源的消耗著手，然而亦不應影響人類福祉的追求 整合性產品政策(Integrated Product Policy, IPP) 透過提昇資源使用效率和減少能源消費的方式，持續改善產品生命週期的環境績效；

延長生產者責任(Extended Producer Responsibility, EPR) 鼓勵企業的回收和再製活動

影響去物質化推動的因子 去物質化 (重量或能量) 廢棄物 品質 製造難易 公司規模 維修或替換 生產成本 Source: Herman et al, 1990

綠色工程基本原理 1. 設計者應儘可能確保其使用的物料或能源本質上是無害的 2. 預防總比處理或清除廢棄物來得好 3. 無法避免使用分離或純化操作時，應求能源消耗與物料使用最小化

4. 產品、製程和系統應發揮物質、能源、空間及時間效率的最大化 5. 產品、製程及系統使用能源或物料時，應以產出端思考，非投入端 6. 當選擇回收、再利用或安全掩埋時，不要忽略產品的內含熵與複雜度

7. 重點放在耐久性而不是金剛不壞之身的產品 8. 摒棄「單一尺碼」的設計觀念，充分發揮資源的功效 9. 簡化產品的零件與不同材質的複合零件，增加拆解效率與物料價值

10. 產品、製程及系統的設計應與現有的能源和物料流充分配合並整合 11. 產品、製程及系統應考慮其生命終期後的商業價值 12. 多多利用可再生的資源，而非不斷消耗不可再生的資源

生產 製造 銷售/服務 原料擷取 使用 資訊 核心 細部設計 概念 與原 型設 計 棄置 回收 需求分析 10

綠色設計期程

範例：手機減量

資源的利用降階化 資 源 品 質 利用時間 二次降階環 Initial use 2nd use Recovery 3rd use Recycling 一次降階環 Final use 利用時間

End-of-life options 元件 產品 處置 原物料 材料程序 製造 使用 修理/再利用 再製造 粗料再循環

重新思考產品價值 消費者並不真的需要行動電話、設計家的華服、或超小型房車。他們要的是有效的溝通、保暖的衣物、及方便的交通。 消費者擁有的不是產品本身，他們真正需要的是產品提供的效益。 除了銷售有形的產品，企業可考慮販賣無形的服務。

需求……上學

Introduction - PSS (Information) Producers (idea) Provide products or services? Buy a product or service? market Function requirements (Capital) consumers Financial Institutions

產品服務系統之類型(Tukker, 2004)

產品壽命延長服務 (Product-life extension services) 延長產品使用年限提供的服務，比如技術協助、修理、維護、及運用廢棄物服務等。

產品共用服務 (Product-use services) 產品不需自己獨力購買，而是與幾個人共有或租用一段時間，如荷蘭的綠輪(Green wheels)汽車共有制服務。

無形的服務 (Intangible services) 代替勞力基礎的服務，如自動繳費系統取代人工收費，家用語音留言系統代替留言機。

以結果為目標的服務 (Result services) 為縮短對有形產品的倚賴需求而設計的替代服務，包括以人行徒步取代搭車，城市休憩設施代替強制性旅遊。

[範例]自助洗衣 (Source from Sundin et al, 2000)

A mop rental system Part Reuse rental Recycling 24 Warehouse Assembling Materials Parts Part Reuse rental Clean Use Recycling Damaged Dis- assembling Waste Materials Disposal Inspection Repaired 24 24

Environmental performance 25 25

Economic Performances - life cycle cost percent 26

Economic Performances – B2B 27

綠色包裝 香蕉皮會讓人誤以為它只是一個單純的外皮而已。但是它能保護果肉，容易剝開，從它的外貌可以看出裡面到底熟了沒有。有多少人造的包裝可得到此種好處?

適當的包裝可減少環境衝擊 (Photo: Erik Anderson, Design Sciences, Lund University)

包裝的好壞，不只是美觀的問題，更可能造成環境的問題(如丟棄過多的食物)。

[範例]正隆紙包裝設計代工 蜜餞食品包裝 液晶顯示銀幕包裝 縫紉機包裝 重型機車包裝設計

一些常見的環境標誌

新興低碳技術(Rosen, 2009) 使用無碳能源 (綠能科技) 移除或隔離碳 提高能源效率(樂活生活)

新興低碳技術連結自然與社會系統

工業生態學 所有的工業活動(包括私人和公部門的製造、服務、及基礎建設)必須是自然的系統，其功能受當地生態系統與生物圈的限制。 生態系統動力學與原理提供工業系統的設計與管理一套強而有力的指導綱要。 2017/3/2 35

工業生態學 在生產、使用、回收及服務等階段達到高物料與能源效率將產生競爭優勢與經濟效益。 最終的經濟價值來源是長期生存的地球與當地的生態系統；除去它，任何商業上的成就將毫無意義可言。 2017/3/2 36

工業生態學的實例 水泥廠利用廢棄物(如廢輪胎)加入旋轉窯中替代化石燃料產生熱；而產生的熱可由臨近的電廠利用或銷售出去。 電廠發電過程產生的飛灰可進到水泥廠利用為原料摻配。 2017/3/2 37

Kalundborg, Demark “Symbiotic” complex, 包括下列的工廠： 燃煤火力發電廠 煉油廠 石膏板廠 製藥與酵素廠 2017/3/2 38