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飛越1萬1千公里的涓滴之愛

旋開水龍頭就有潔淨的水,是你我的日常。但對辛巴威人而言,要飲用一口不受病菌污染的水,卻是難上加難。

位處非洲的辛巴威長年乾旱、作物種植不易,加上缺乏基礎建設,疾病飢荒頻仍,多仰賴國際志工伸出援手。慈濟辛巴威志工隊在當地默默付出多年,遭遇最大難題便是缺乏水源。

慈濟志工表示,為了找尋能鑽井的地下水,當地人是拿可口可樂曲線瓶裝著半滿的水,在乾荒大地上慢行,據說行經水源處就會出現漣漪,再以人工開挖,過程緩慢且效率低,常常白忙一場。

這全無科學根據的方法,卻是辛巴威人唯一的尋水管道。志工隊深知要改善生活品質水是首要條件,但想在廣袤的貧瘠大地中找到水源,談何容易。「慈濟曾找國外團隊用儀器探到可能存在的水源,就收取2500美元,但不保證一定能有水,之後再請鑽井團隊開挖,得再花2500美元,往往付出昂貴費用卻無功而返。」工研院機械所翁英哲博士說。

四年前,慈濟尋求工研院機械所協助,希望能設計出符合辛巴威需求的探水設備。「適合辛巴威需求的儀器,是電力與耗能極低的設備,對研發團隊來說,等於要用二、三十年前的技術來設計。」工研院機械所陳俊漢工程師表示。

現在探水鑽井皆以科技輔助、用GPS定位等能精準探勘地下水源,但辛巴威物資缺乏,且慈濟希望未來能由志工自行探勘、維護儀器。接獲任務後,工程師們翻出教科書找尋復古技術,並與廠商溝通製作的可行性,畢竟許多零件皆已淘汰,團隊花了兩年時間終於設計出適合當地的儀器。此外,機械工程師對地質並不了解,便尋求工研院綠能所協助,了解地質、地下水涵養等專業知識,並實際在竹北河堤、工研院壘球場等地應用操作。

「我們以『溫奈法』為理論基礎,原理是以電極插入土壤中,以放射狀電波感應低電阻,由於水帶電,若探測到水源(低電阻)會出現波形,電線放得越長,能探測的深度越深,如果電極放置處感應不到低電阻,或是測出高電阻,可能就是岩盤石塊,僅需把電極拔出地點再測即可。」

此法只需用到蓄電池使電極通電即可作業,不過第一代探水儀器步驟多、機器較大,考量到慈濟志工需長途跋涉到辛巴威,再改良成筆電大小、一鍵操作,無須專業人才也能使用、判讀。

不僅是探水模組,工研院也一併改良鑽井取水模組,以最節省人力的方式挖掘60米深。「有趣的是,對慈濟辛巴威志工而言,反而不需『省人力』的方式,能讓當地人投入鑽井工作、有事可忙,反而是最好的。」

有了高效率探水模組,辛巴威志工隊將能憑己力找尋水源,無須擔心善款卻會再一次次無功而返中耗費,且儀器能估算深度,能避免取到太過接近地表,被垃圾、病菌污染的水源。慈濟志工預計這套高效率探水模組首次任務將是為當地小學找水源,對工研院研發團隊而言,能協助相隔一萬一千公里的辛巴威孩童找到一口乾淨的水,意義非凡,而這也是機械工程師以改善人類生活為己任的最佳體現。

工業技術研究院

工業技術研究院成立於1973年,是國際級的應用科技研發機構,擁有近6千位科技研發尖兵,以科技研發,帶動產業發展,創造經濟價值,增進社會福祉為任務。成立四十年來,累積超過2萬件專利,並新創及育成260家公司,包括台積電、聯電、台灣光罩、晶元光電、盟立自動化等上市櫃公司。 為因應產業環境趨勢,工研院除持續深化技術前瞻性與跨領域技術整合外,更提供全方位的研發合作與商業顧問服務,包括新技術與新產品委託開發、小型試量產、製程改善、檢校量測,以及技術移轉、智權加值服務等,並設置開放實驗室及育成中心,積極推動及育成新創公司,加速產業技術開發及孕育新興高科技產業。
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