15萬元就能改造負壓病房!台教授研發新空調技術,防疫超前部署
15萬元就能改造負壓病房!台教授研發新空調技術,防疫超前部署

當新冠狀病毒(COVID-19,俗稱武漢肺炎)確診、疑似案例快速增加時,醫院是否有足夠的隔離設備,將成為掌控疫情關鍵點。

勤益科技大學資訊管理系教授翁國亮研究團隊,今(25)日發表「全外氣自然空調系統」,首創「熱交換技術」,利用建築物內外的水蒸氣分子壓力差回收、製造冷能, 強調比現行負壓隔離病房的空調系統,更能杜絕空氣交叉污染,且僅需成本設備15~50萬元,便能將一般病房改造成負壓病房。

全外氣自然空調系統
相較於現有空調設備,抽取醫院內空氣製造負壓,翁國亮團隊技術從室外引進氣流,與傳統方式有很大不同。
圖/ 吳元熙攝影

秀傳醫院原有6張負壓隔離病房,目前正與翁國亮團隊合作,已成功將檢疫站(戶外貨櫃屋,隔離疑似案例)改裝為微負壓環境,並預計於4月初完成改裝,新增一間負壓隔離病房。

備戰疫情,台灣負壓隔離病房共1,100床

負壓隔離病房是什麼?簡單說,是能隔離具有高度傳染性(空氣傳染)患者的病房。空調系統製造出比大氣壓略小的房內環境(微負值),能讓空氣只進不出,不會從門口外洩。一般來說,病房裡空氣會從專屬出風口抽出,透過風管集中到頂樓,經由濾網過濾後,才排放到外界。

相較於現有空調設備,抽取醫院內空氣製造負壓,翁國亮團隊技術從室外引進氣流,與傳統方式有很大不同。

2002年爆發SARS事件,台灣開始重視負壓隔離病房建置,至今約有1,100床,相較於南韓的1,000床、日本1,800床,從總人口數量來看,資源相對充裕。

中央流行疫情指揮中心疫情監測組長周志浩日前指出,至本月18日為止,台灣仍有「過半」負壓隔離病房空床,請民眾不需擔心。

秀傳醫院亞洲遠距微創手術中心院長黃士維認為,在疫情穩定控制的狀況下,確實不需恐慌,但如果像義大利單日確診人數衝上6千多人,就需要以超前佈署角度思考各醫院設備量。

延伸閱讀:義大利成疫情重災區,死亡人數攀升3,405人、已超越中國官方數字

依照衛福部規定,負壓隔離病房為了讓房內氣壓低於外部,需設置防止負壓失效的緩衝「前室」(連接病房的小房間),因此造價昂貴,依設備需求不同,再加上需考量大樓抽風管設計,成本約在300萬至800萬之間。

全外氣自然空調系統
翁國亮指出,全外氣空調的氣擬捕捉技術,可確保引進戶外空氣時為密閉狀況,不會讓室內空氣外流。
圖/ 吳元熙攝影

台灣技術超前佈署,「全外氣」負壓

現行負壓隔離空調設備,透過風扇執行進氣與排氣,由於進氣跟排氣管中間負責分隔氣流的隔板材質為「高滲透性」,在能量轉換過程裡,室內排出空氣的水分子容易滲透至引入的新鮮空氣中,易造成空氣交叉污染問題。

翁國亮表示,全外氣自然空調採用抗鏽防腐隔板,完成分隔進氣與排氣管道,能避免同樣情況出現。另一方面,採用全外氣自然空調建置負壓隔離病房的費用也較低,約在250萬至300萬之間。

他強調, 這套系統的強項更在於醫院內部防護、社區防護,由於設備成本僅約15萬元,也適用於校園、健身房、診所等空間。

這項空調技術,屬於科技部價創計畫。至目前為止,價創計畫共有19件技術案衍生成立新創公司,募資金額18.9億元、估值47.7億。

科技部次長許有進表示,將持續盤點學界能量,支援防疫。

數位專輯|台灣7大科技助攻,病毒退散!

責任編輯:陳映璇

關鍵字: #武漢肺炎
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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
圖/ Amazon Web Services 提供

以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
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