表1 近年國際組織關注環境品質之議題
二、 推動循環經濟的必要性與優點
(一) 循環經濟可減少廢棄物、提高資源生產力和更具競爭力的經濟
為了減少水、空氣和土壤等污染、資源枯竭和生物多樣性喪失等衝擊，同時降 低出現如供應鏈斷鏈的經濟風險與挑戰，循環經濟受到了廣泛關注，越來越多國家 關注且提出實際行動方案，來嘗試改進傳統方法，各個產業之利益相關者並已經開 始意識到其所帶來的好處，包含 ：
1. 控制有限資源的消耗，促進可再生資源的利用，例如：
(1) 提高淡水的可用性和品質 (2) 減少土壤退化
(3) 獲取清潔能源等。
2. 藉由材料再循環和資源回收來優化資源產量，例如：
(1) 廢水循環再利用
(2) 循環再利用電子垃圾和電池，以回收稀土金屬等。
土壤被污染，破壞自然生態系統。而目前市面附有廢水處理的牲畜糞便管理系統由 於售價不低，加上通常無法回收萃取出任何養分濃度(nutrient concentration)，或是無 法有效回收有價值的有機物，均影響到業主採購使用的意願。
加拿大的Livestock Water Recycling 公司專注於畜牧業之糞便管理，並開發出具 有專利之LWR 系統 ( 如圖 3)，結合機械和化學方法，並使用專有過濾膜去除污染物 和回收牲畜糞便中有價值的營養物質，透過固化、細粒固體去除、過濾和調節以及 去除溶解固體等步驟，最終獲得乾淨的水、無磷含鉀液體肥料、含氮磷固體肥料。
總計可從牲畜廢物中分離高達75% 的水、17% 的液體肥料和 8% 的固體肥料。除了 減少了糞便的總體積，也使水得以循環再利用，並回收與濃縮相關營養成分，用作 農作物種植的肥料減輕了許多常見的糞便管理問題，避免污染地下水外，同時提升 了投資報酬率。
此技術與設備將可應用於包含家禽、豬、牛等養殖畜牧業，回收的固態和液態 肥料除了可以自用外，並可販售，增加額外收入 ；而回收的再生水則可以在養殖場 中重複使用，從而節省成本，實現循環經濟的價值與效益。
圖3 Livestock Water Recycling 之畜牧業糞便與廢水處理流程 資料來源： Livestock Water Recycling (2021)
(二) 具選擇性分離二氧化碳，並降低碳捕獲成本的先進材料
隨著美、歐、加、日、韓等上百個國家表態支持氣候政策及允諾大幅降低二氧 化碳排放量，淨零碳排已成為全球最關注的重要行動，同時開發碳捕獲和再利用之 技術也蔚為風潮，目前主要方式包含使用石灰(CaO) 或氫氧化鉀 (KOH) 與二氧化
碳反應，並產生沉澱，然而成本還是過高，影響了其廣泛採用。而且主要捕捉與改 善目標為工業廢氣，其占了排碳量極高比例，其組成也相對複雜，不易捕捉特定氣 體。因此開發出能夠以更高的效率和更低的成本選擇性捕獲CO2的技術，對於提升 技術普及率來說至關重要。
位於美國的Mosaic Materials 新創公司，技術源自於加州大學伯克利分校，開發 出一種用於碳分離的新型材料- 四胺附加的有機鎂金屬化合物 (tetraamine-functional-ized Mg2, dobpdc)，其結構為金屬有機骨架 (Metal Organic Framework, MOF)，如圖 4 所示，為高多孔性的結晶固體，孔隙表面為氣體分子提供了大量的吸附點，通過改 變這些吸附點位的化學性質，可將 MOF 設計成可從複雜混合氣體中，選擇性的捕獲 CO2，成果並於2020 年發表於國際權威期刊 Science。由於此新型 MOF 材料具有化 學可調性(chemical tunability) 和大比表面積，使其捕獲 CO2的性能優於其他氣體分 離技術( 如蒸餾、吸附技術等 )，大幅降低從具有多種氣體混合物的廢氣中捕獲 CO2
的成本，此外其材料特性使其能夠使用低溫蒸汽，便可對被吸附的CO2進行再生，
並進行循環利用，有別於其他需要更高的溫度或更低的壓力等高成本來解吸再生的 材料。該公司已於2019 年獲得美國市值最大的石油公司 EXXONMOBIL 投資合作，
並已經實際導入天然氣發電廠之應用，用來捕獲燃燒過程中排放的CO2。