太陽能驅動製氫活化植物根系系統

H₂ Cycle

溫室集約農業長期面臨土壤積鹽、根系缺氧與化肥依賴等結構性問題。連年高密度耕作導致根圈氧化逆境日益嚴峻,加之極端氣候頻繁衝擊,傳統灌溉系統僅能被動供水,作物生長潛力受到嚴重壓縮。
H₂ Cycle 以 PEM 電解技術現場製氫,搭配奈米微氣泡溶氫裝置,將高濃度氫氣均勻溶入灌溉水,隨水流輸送至根圈,精準中和活性氧(ROS)造成的氧化逆境。系統整合 A/B 雙槽液肥模組,可依作物生育期靈活調配配方,一次完成補水、溶氫與施肥三合一作業,大幅簡化農事流程。
硬體採模組化機箱設計,垂直整合 RO 純水製備、氣液分離、儲氫與智慧控制單元。太陽能板提供全系統自給供電,同時兼具導流功能,將屋面雨水引導至回收槽,實現水資源循環利用。土壤分析儀即時回傳含水量、導電度(EC)與氧化還原電位(ORP),由 AIoT 平台自動研判並觸發灌溉、溶氫濃度與施肥指令,實現精準無人化管理。
經實證驗證,H₂ Cycle 預期可提升作物生長效率 15–20%,並降低 30% 以上因極端氣候造成的農業損失,為現代溫室農業開創兼具生產力與永續性的全新模式。

H₂ Cycle

Intensive greenhouse farming faces soil salinization, root hypoxia, and reliance on chemical fertilizers, limiting productivity.

H₂ Cycle produces hydrogen via PEM electrolysis and delivers hydrogen-rich irrigation water through nanobubbles to the root zone, reducing oxidative stress. An integrated dual-tank system combines irrigation, hydrogen infusion, and fertilization in one process.

The modular unit includes RO purification, hydrogen storage, and smart control, powered by solar energy and rainwater reuse. Soil sensors and an AIoT platform enable real-time, automated adjustments.

H₂ Cycle boosts crop efficiency by 15–20% and reduces extreme-weather losses by over 30%, advancing sustainable greenhouse farming.

作品編號 #1326 作品名稱 太陽能驅動製氫活化植物根系系統 作品分類 立體造型暨產品設計類工業設計組 學校科系 國立臺北教育大學 藝術與造形設計學系 設計師 劉O宜
國立臺北教育大學 藝術與造形設計學系
(四年級)

陳O均
國立臺北教育大學 藝術與造形設計學系
(四年級)
指導老師 李O朮
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