Professor: Chungpin Liao (Hovering)  運用葉綠素 & 生物質之綠色能源磚、 向空氣取水、利用重力之3D農業 & 黃金廊道上的永動發電機陣列與裝置 Professor: Chungpin Liao (Hovering) 廖重賓 （飛翔） 國立虎尾科技大學光電系 cpliao@alum.mit.edu 2017/1/24 Chungpin Liao

廖重賓簡歷 學歷： 學術貢獻、事蹟： 1992 取 MIT Ph.D. on 電漿物理與核融合工程 清華大學核子工程系畢業 2016 開發並發表基因─催化之氫燃料電池 2016 提出「以電荷操控光波之可行性」實驗結果與論文 2014 提出「以光線改變重力常數」實驗結果與論文 2014.1 脫離衛利公司集團 2013 開發「利用電位直接由活植物取電」技術，與日本Kyocera 合作 2009 合作創立恰克拉能量公司、伊諾特公司、協助衛利生技公司增資，商業化 心電圖儀等 2008 提出「沾濕即用葉綠素電池」，技轉金800萬，得國科會研究成果貢獻獎 1996 任核能研究所技術顧問 1995─2000 於工研院電子所開發「質子束分隔數位─類比IC」技術， 技轉台積電、開發「中子質化CZ矽晶圓」技術，得前瞻研究個人獎 1992─95 MIT Plasma Fusion Center 研究員on 地球電離層電漿物理與應用 2017/1/24 Chungpin Liao

雲林縣土之現況： 沿海地區養殖漁業等傳統上都抽取地下水，致地層下陷，雖 經輔導改進，淡水資源仍有問題。 內陸水源不足，致農家大半都自設淺水井抽取地下水(似已到 極限)，造成全縣近700 km2 皆有地層下陷 （平均約 2.5 m)， 甚至危及高鐵，致有黃金廊道（高鐵下左右各1.5 km）的 設置。 政府經年推行少用水之旱作方案，然因年輕人力不足，使用 成熟機具即能進行、並利潤較高且穩定的水稻耕作仍為農民 之首選。故旱作推行成效有限，地層持續下陷。 全縣以農業為主，主要的工業唯有台塑六輕，缺工業發展 前景，但有嚴重空污問題。 2017/1/24 Chungpin Liao

對雲縣綠能發展之概略構想 先由空氣中吸取水，至少解決部分的供水問題 （平常每立方公里空氣中約含有10-40公噸的水） 發展綠色能源磚為具地方特色之行動電力產品 研發室溫DNA燃料電池堆為社區系統，以待智慧電網 發展近永動機大量收集震動能（縣府買回、賣給電動車用） 積極深耕具高經濟價值之3D 有機農業（藥用植物） 2017/1/24 Chungpin Liao

Tentative outline : 計畫第一年 由大氣中汲水之工程開發 葉綠素衍生電化學(一次)電池 ─行動能源 生物質-催化氫燃料電池─行動、在地電力 黃金廊道上的永動發電機陣列與裝置─示範模組 利用重力發光之3D有機農業 2017/1/24 Chungpin Liao

由大氣中汲水之工程開發 Warka Water at Ethiopia, Africa: ~ 9 m tall, ~ 110 liter/day Need: relative humidity > 30 %, Temp. > 18 C EcoloBlue 30: Atmospheric Water Generator (300 W, $ 1500)  30 liter/day Fontus 隨身水壺 （Indiegogo 群眾集資網） 2017/1/24 Chungpin Liao

Idea: 除濕機 (~200 W, 10 liter/day) 結合太陽能板，冷凝出空氣中水 (用CFC等，威脅臭氧層) Idea: 除濕機 (~200 W, 10 liter/day) Peltier device: 半導體效應 結合太陽能或震動能 No CFC No moving parts Flexible in shape  small Long life Single stage T: 70 C Multiple stages: more Efficiency: ~1/4 of compression cycle system 2017/1/24 Chungpin Liao

100 m2 (1公畝) .. 40 具 若電力更多，可能逐年挽回地層下陷之局， 也許可同時設法增加空氣清淨的附加價值 一期稻作用水量約：每1公頃 (104 m2) 1.5 x 104 m3 水  8.33 liter/m2-day 200W 日立除濕機約可由空氣得：10 liter/day  Push  30 liter/day 太陽照射功率：1000 W/m2  20% 效率 太陽能板  200 W/m2 (~$200/m2) 故三個 1m x 1m 20% 效率太陽能板可由空氣取水：30 liter/day (日照8 小時) 若僅以此供水一半，即：4 liter/m2-day，則每 100 m2 土地需40 具 太陽能板及除濕機（在周圍、架高、可移動）。 若以680 km2 土地計算，需 272 M 具太陽能板及除濕機 …. 100 m2 (1公畝) .. 40 具 若電力更多，可能逐年挽回地層下陷之局， 也許可同時設法增加空氣清淨的附加價值 2017/1/24 Chungpin Liao

葉綠素衍生電化學(一次)電池 ─行動能源 2017/1/24 Chungpin Liao

Kyocera visitors 2017/1/24 Chungpin Liao

400 Wh 2017/1/24 Chungpin Liao

目標商業產品─ 理念：在地特色-綠色行動能源磚 市場： 登山、急難救助必需品 軍方行動電源 輸出國際- e.g., 日本311福島核災 2017/1/24 Chungpin Liao

生物質-催化氫燃料電池─行動、在地電力 Active zones 可由屠宰廢棄物、綠藻萃取DNA 可利用台塑廢氫(H2) 作燃料 (氫氣純度不用達 99.99%) 2017/1/24 Chungpin Liao

室溫 Dry DNA-catalyzed hydrogen fuel cell under room temperature 替換RD Rising hydrogen gas Outside flowing air Nickel mesh Porous stainless steel sheet coated with/without DNA’s Nafion 117 (DuPont) – solid electrolyte Porous magnesium (Mg) sheet coated Resistive load 替換RD Nafion film – let through of H+ but not e-. Porous Mg to let through uprising H2 gas. 2017/1/24 Chungpin Liao

Pt All room-temperature operations Higher voltage possibility than Pt-cells Pt: 40 MW/g, DNA: 2 MW/g (about 20 times difference) No DNA or pheo Pt 2017/1/24 Chungpin Liao

黃金廊道上的永動發電機陣列與裝置─示範模組 目下的風力發電機造價不斐、出 事率高，且發電效率遠未如預期 固定式的近永動機 (near- perpetual machine) + 風車葉片 能極有效的 汲取包括車流風等之 大量震動能 2017/1/24 Chungpin Liao

A. 固定式陣列儲電機制： B. 車載式移動儲電裝置 Cf. 近永動 + 微擾 幾乎沒有停止充電的時候 切割磁力線  電力 combine 新設計 中小型、堆疊成塔 B. 車載式移動儲電裝置 大幅利用3D列印 Cf. 2017/1/24 Chungpin Liao

利用重力發光之3D 有機農業 3D農業工廠之大趨勢與電力成本 (~70%) 困難 以重力發光─ (cf. GravityLight) 種植高經濟價值藥用植物 利用在重力之下緩降以提供電力，唯，一次到落地止僅有 25 分鐘 每次以人力提掛約10 kg 砂包即可幾乎永久免電使用該裝置  開發新發光源、改用滑輪組 循環 & 深溝 （每1小時為間隔） 2017/1/24 Chungpin Liao