全國中小學科展

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高職組

環保小園丁

陽光、空氣、水是構成生命的三要素,人們以萬物的主宰自居,為追求生活的舒適,不斷的破壞生態,大自然在面對人類的無情也開始反撲,如:氣候異常,發生所謂的聖嬰現象。為延續後代子孫的生存空間,人類必須自我反省,珍惜有限的資源。其中水資源是我們研究探討的重點,人們飲用水早期取得於山泉水、井水,但隨著工業的發展,污染的問題越來越嚴重,廠商也發展出各類的飲水設備,其中逆滲透過濾(R0)飲水機是學校最喜歡安裝的機種,希望獲得最乾淨的飲用水。當同學們補充大量的飲用水時,那飲水機將排放掉大量的廢水,若能加以回收,應用於澆花、沖廁所....等,這樣不就更加環保嗎?因此開始規劃研究太陽能驅動飲水機及其排放廢水的再生應用。

樹木達人的法寶—

本研究透過一種新的嘗試,將傳統植物識別原則、檢索技術與行動科技產品相互結合,其中將植物識別技術中「記憶」的部分,採用科技軟體、硬體加以改善或減輕負擔,如同攜帶一個電子化、可檢索的植物圖鑑與辭典,在親身接觸自然環境下進行體驗學習,相信這樣的方法與應用,可對推廣生態教育及生物資源調查,有所助益。

自己一定行—節能減碳之電動自行車改裝與製作

在油價高漲以及環保意識抬頭的情況下,電動腳踏車的售量急速上升,業界估計今年銷售量將創歷史新高。本研究團隊為符應此一趨勢,自行研發的自製的電動腳踏車,研究重點在於如何以最低成本,製作速度最快、扭力強、最省電的電動腳踏車,特將本作品主要特點摘錄如下: 1. 增加扭力調整功能,更適合市面所使用 2.一鍵輕鬆爬坡、瞬間加速 3.以75公斤體重騎乘均速可控制約在時速25公里上下 瞬間加速可達時速45公里 4.騎乘時間因騎乘者的重量、技術及電瓶容量有所差異 (以24v10AH電瓶測試可騎乘約1小時) 5.採用無熔絲開關,過載時只需將開關回覆省下換保險絲麻煩

電腦控制水耕栽培

農業精緻化是目前臺灣農業的走向,為了提高農業產量及符合現代化農業設備的提昇,更要積極使農業栽培能趨向 e 化的栽培管理。臺灣目前水耕栽培是以機械化控制為主,且為一般農民較普遍使用機械式水耕栽培。本組以 e 化的概念提出電腦控制水耕栽培並配合學校之專業課程『栽培環境 I、II』中之內容,設計出以簡單兒童遊戲軟體程式設計控制農業用水耕栽培。在整個設計理念上是利用電腦程式指令精準控制水耕用抽水馬達運轉,使抽水時間上較為機械式栽培更精準,使時差降為更低。另一設計上是以電腦指令並配合感測器做一個水位測知器能夠測定出水位過低時既刻發出警告訊息通知管理員。經由此次實驗雖無法做到電腦與機械兩者之間較大的差異點,但電腦控制水耕栽培未來仍有相當大的發揮空間及展望。

首創酎之液態酵素工法-Whisky誕生

酎是多重加工釀成的醇酒,中國稱燒酒,日名為燒酎。現行高中職釀造米酒標準課程係以固態發酵,該做法:發酵時間長、發酵操作不慎時易有黃麴毒素產生等缺點。本研究為全國高中職院校首創「液態酵素發酵法」,不用酒麴避免黃麴毒素之產生,且經本校酒醋研發中心師生團隊經二年多努力,以高粱、小麥、大米、甘薯進行發酵、蒸餾、熟成,成功研發出燒酎,僅需14天即可完成,大大地縮短了製酎時間4-6倍之多,其商業量產有其潛力。本研究亦進行官能品評,探討不同比例之燒酎調合,以尋求最佳風味之酒質,最後,嘗試以發展學校及地區特色的作法,將所製得之酎置於法國橡木桶中熟成,使酎產品除本身之風味外,還融入了橡木桶之香氣及琥珀顏色之高等級、高價位Whisky產品,而後再將其加以突破,而有別於一般市售Whisky玻璃瓶裝之創意陶瓷包裝,整體而言提昇了酎的附加價值。

鋁寶寶的天堂

日常生活中,隨處可見被拋棄的廢鋁罐,這些廢鋁罐若任其自然分解反應,約需一百年的時間才能完全分解,是一種不易被分解的廢棄物。在這次實驗中,我們試著利用很簡單的方法來回收廢鋁罐,並探討不同環境因素(例如表面積大小、溫度高低)溶液的種類(例如酸、鹼)對明礬產率之影響及探討明礬可否有淨水之功能。結果發現影響明礬速率快慢及顆粒大小有:1冰水浴溫度的高低2溶液是否達到飽和3放置時間的長短4加入晶種。尤其明礬結晶之冰水浴溫度在-6℃時,結晶析出量可高達8.2605g;硫酸濃度再12M時,鋁的回收率最好,為85.51%。另外我們也觀察得到的明礬結晶,發現它為透明多邊體型。混擬劑試驗中我們發現pH值控制在4~5之間,會產生膠體顆粒,且明礬量只要加100mg/l於染料廢液中;它的處理量就非常驚人,另一個發現明礬對重金屬(硫酸銅、二烙酸鉀及過錳酸鉀)是否有潔淨之功能,濃度分別降低原來的7.683%、3.466%及6.470%,其中我們做出來的硫酸銅溶液顏色有變淡,證明明礬對硫酸銅也是有淨化之功能。

自然空調—地質條件對室內溫度影響之探討

本實驗以研究運用地溫能降低空調消耗之探討為主軸,設定散熱管型、室內熱源及地質條件做為變因,為了要使模型和現實建築物相近,設計模型牆厚為12mm;實際牆厚為12cm,即以1:10縮小比例的建築物模型進行實驗,將散熱管置放於不同地質條件(水質層、水+砂質層及砂質層)之實驗槽中,再以燈泡(25W、100W)作為模擬室內人體或機器的發熱源,利用風扇將室內空氣導入散熱管,經過循環後再進入實驗箱,探討對於室內溫度減緩升溫情形及進出風口降溫效果。實驗中,以無散熱管循環作為對照組,其餘以地質分組,將試驗數據整理、分析及探討後,獲得以下之結論: 1. 散熱管型:以銅管為例,散熱效果為3L >3U>U>L。 2. 地質條件:散熱效果為水+砂質層(WG)>砂質層(G)>水質層(W)。 3. 發熱熱源:燈泡25W乘上四倍使之與燈泡100W釋放能量相等,其散熱效能為100W>25W。 4. 各材質管型:散熱效果為鐵管>PVC管≧銅管,且U型管>L型管。

廢輪胎擋土牆在工程上之研究

我國每年約產生13萬噸廢輪胎,經年累月堆置於掩埋場、回收場及棄置於空地或山谷,可能高達百萬噸,不僅造成掩埋場負擔,環境衛生(如蚊、蟲鼠類滋生)嚴重破壞,並引發公共安全(如堆置廢輪胎引發火災)。為解決廢輪胎造成日益嚴重之環境及公安問題,產、官、學、各方面皆思考如何使廢輪胎再生或再利用,如輪胎翻新,做為燃料、防波體、公路防撞護欄及路堤等,其中以土木工程中之邊坡工程所消耗量最大。 本文首先對擋土牆種類介紹並進行廢輪胎擋土牆穩定分析,利用STABL6軟體進行穩定分析並做廢輪胎擋土牆之模型且透過成功案例進行驗證及對混凝土擋土牆及廢輪胎擋土牆進行合理經濟分析,以期對廢輪胎擋土牆在工程上之應用有更深一層的瞭解,進而提供未來設計廢輪胎擋土牆之參考。

校園數位簽到系統研究

本專案探討利用「RFID(無線射頻辨識)」、「手機簡訊」、「3G 行動手機上網」三者結合「校園網路」,建置一「RFID數位簽到系統」應用於學生到校離校管理的可行性。一、專案建置的整合系統功能有:(一)、將「RFID無線射頻辨識技術」應用於數位簽到管理上,自動發出簡訊給家長。(二)、建置3G 查詢系統、資料庫伺服器、Mobile Web Server。二、對受測者進行問卷調查,經分析、統計得到如下結果:(一)、受測者家中電腦普及,都有手機,數位化簽到方式的推行容易,但3G 手機,未如我們預期的普及。(二)、有2/3 的人會擔心簽到的簡訊是詐騙事件,值得系統導入初期的參考。(四)、族群集中於較不守規矩同學認為行蹤會被家長掌握,家長老師則認為可有效掌握孩子行蹤。(五)、多數的受測者對系統皆感到滿意。

蛋生希望—廢棄蛋殼的再利用

利用食醋浸漬蛋殼,蛋殼比例越高,鈣溶出量越多,其pH值上升,酸度下降,以30%蛋殼含量之醋酸鈣的鈣溶出量最多,40%時則降低,另外以16及50天浸漬蛋殼,16天的鈣含量較多,因此鈣含量不因時間增加而增加。 利用鈣含量最高之醋酸鈣製作豆腐,鈣含量(3.24%)明顯高於一般豆腐(1.57%),證明添加醋酸鈣可增加豆腐鈣含量,且在水份測定上,仍保有原來水分,且在物性分析中發現鈣含量增加雖使豆腐硬度與咀嚼性略微增加但整體上並無顯著性的差異,而以SEM及解剖顯微鏡觀察,內部呈不規則孔洞且表面稍微粗糙。 在感官品評消費者試驗中得知,消費者對因鈣增加而較硬之醋酸鈣豆腐喜好度稍低,但整體喜好上仍可被接受,因此醋酸鈣可取代石膏製成天然豆腐。