澳門大學的科研團隊通過研發嶄新技術，在環境工程、生物技術、潔淨能源、智慧城市等領域推動綠色創新，協助實現可持續發展，同時支持學生參與環保創業。多項研究成果已進入轉化落地階段並與企業對接，助力打造循環經濟、建設綠色澳門。
有機廢物轉為商品
澳大團隊開發的「揮發性有機酸（VFA）及鹼度在線監測系統」能為發酵工業即時監測VFA含量和鹼度，確保發酵系統投入大規模生產時高效運行和提前預警。海洋科學及技術系助理教授郝天偉、研究助理教授錢光升為該研究項目的負責人，他們指出，城市每日產生數以噸計的污水、污泥、餐廚垃圾等有機廢棄物，「厭氧發酵」技術能減低各類有機廢棄物引致的環境污染，還可「轉廢為寶」，生產高價值商品。
「厭氧發酵」系統以VFA含量和鹼度為關鍵指標，其監測技術成熟度達TRL6級別，能用於「發酵」產業，包括環保、食品藥品加工、清潔能源等以有機廢棄物為原材料的行業，也可用於生產多類產品，如抗生素、維生素和藥用氨基酸等藥物；酒、麵包和乳酪等食品；以及甲烷和生物塑膠等，蘊含巨大經濟效益。郝教授說，即時監測「厭氧發酵」可及早檢測問題，有助採取措施提高產品質量和系統可控性。
傳統VFA檢測依賴昂貴儀器，需時15至30分鐘，需要專業人員操作和維護，而且樣品測定需要預處理，無法即時監測及預警。郝教授表示，「我們的系統操作簡單，檢測只需三分鐘內，而且精確度高、裝置成本低廉，能穩定地即時在線監測，保證發酵系統高效運行和提前預警。」
研發團隊已利用該系統完成和跟進多項專案，包括香港小蠔灣污水廠硫化氫檢測項目、香港東涌污水廠鹼度及硫化氫檢測，以及澳門廚餘垃圾與城市生活污水綜合管理專案。該系統的原型組件已通過實驗室相關環境的測試和驗證，並於真實環境使用。團隊正透過澳大與多家環境工程及創業投資公司商討合作。
支持學生環保創業
澳大學生組成的BioPeTech團隊借助書院的創業模式、學院的開發技術指導和「國家級眾創空間」創新創業中心的支持，在學期間利用啤酒行業日常產生的大量麥芽渣作為植物纖維基底，研發出環保、健康、優質的貓砂。BioPeTech正與澳門首家專門生產手工啤酒的「趣眼釀酒廠」（由澳大另一支創業團隊創立）和香港麥氏啤酒廠就回收麥芽渣的工序、所需機械、人力資源調配開展深度合作，擴展啤酒行業下游渠道，打造循環經濟。
從大學生變老闆，一切源於愛貓心切、創意思維，以及善用大學的創新創業環境。BioPeTech核心成員譚佩詩、唐敏、付昊明和王正浩相識於鄭裕彤書院，由書院院長黃承發和導師鄧宇明擔任顧問。他們專業不同但志趣相投，對釀製啤酒時產生的麥芽渣突發奇想，開發麥芽貓砂。經過書院非駐院導師、健康科學學院副教授譚建業指導，團隊在2021年研發出「噬糖真菌」技術，把廢棄麥芽渣的殘糖噬走，製成獨特的麥芽貓砂配方。
透過書院支持，環保麥芽貓砂項目於半年内接連在原料配比實驗、產品原型測試、小規模化生產等階段取得突破，也進駐了澳大創新創業中心優化改造。經過多方循循善誘，BioPeTech逐步實踐創業概念。在書院牽綫下，BioPeTech在2021年與香港科技大學合作，將項目進駐香港科技園，研發更成熟和穩定的「噬糖真菌」技術，為進一步創新創業奠下穩固基石。
今年4月，BioPeTech經澳門科學技術發展基金配對，以校友企業角色與黃承發教授進行產學研合作，完成麥芽貓砂的技術驗證，確保幼貓不會因誤食貓砂而影響健康。BioPeTech更已走進粵港澳大灣區其它城市，進駐廣州南沙的孵化中心OVO PLUS澳創家孵化器，從而接觸當地的資源，尋找銷售的戰略合作伙伴，將產品引入內地。
提升氫燃料電池效能
氫能源使用時無污染，被視為未來發電和運輸的綠色燃料，而氫燃料電池的穩定性是氫能源發展的關鍵。澳大團隊開發的線上演算法系統能快速、準確地檢測氫燃料電池的氧氣計量，確保電池正常運行，延長壽命。海洋科學及技術系助理教授張平、博士研究生李哲君是該研究項目負責人。他們表示，人離不開氧氣，氫燃料電池也是類似，一旦供氧不足就會影響氧化還原反應，令電池容易「窒息」，出現反極現象，危害電池壽命。
張教授進一步解釋，氫燃料電池多以質子交換膜為高分子電解材料，當處於低氧狀態的電池突然負載增加，會導致膜受熱不均和出現膜針孔，對膜造成不可逆轉的損壞。他們開發的系統通過「高斯過程分類」、「拉丁超立方抽樣」及「核密度估計」等機器學習方法，準確得出氫燃料電池在能量轉換的過程中（即氫能發電）氧氣化學計量比，並透過「電化學阻抗頻譜」減少在線診斷測量出錯的問題。
該系統已進入測試，預計用於監測電動車、備用電池和發電站等。張教授表示：「氫能電動車將成為可持續發展的趨勢，需要高效而穩定的氫燃料電池系統。氧氣供應過多或過少都會降低電池效能，我們研發的技術能準確計量供氧狀態，確保電池發揮最佳性能。」
開發智慧能源管理系統
澳大團隊依託智慧城市物聯網國家重點實驗室（SKL-IoTSC）的科研成果，開發出室內能源智慧管理系統，通過智能決策演算法考量舒適度、減少碳排放、降低費用等因素，自動調節室內能源使用。該系統的感測器和智能轉接終端即插即用，方便用戶室內自行安裝，而且配備資源聚合與大數據後台，從用戶側有效分析和監測室內能源的使用狀況，實現智能的能源分配與調整。
為推動科研成果轉化，團隊在SKL-IoTSC和珠海澳大科技研究院支持下成立創業實體「希畝SEM」，SKL-IoTSC助理教授惠紅勳為導師，碩士研究生陳倫澍為負責人，碩士研究生王可欣、程欣欣、朱江舸、劉釗西等為核心成員。惠教授表示，該系統是師生共同努力的見證，以物聯網負荷控制、智慧能源管理、優化演算法的研究突破作為關鍵的理論和技術支撐。
「希畝SEM」成員已開發原型機，並在實驗環境下深化智能決策演算法。他們還積極參與創新創業競賽、學術會議、成果轉化展會，並到企業實習，深入了解行業最新動態和相關的技術發展和工程應用。惠教授相信，系統進一步的開發和驗證有望為環保領域帶來革命性貢獻，這種教學、科研和創新創業的模式也有利學生在提升科研實力的同時，把成果結合實際應用、服務社會。
文 / 余偉業
圖 / 由受訪者提供
英文翻譯 / 關詠琪
來源：《澳大新語》第28期
