碳排已對環境造成深遠影響,IPPC第六次報告中提出全球2050年須達到淨零排,
2022年政府宣布2040年提前達到農業淨零碳排,建立低碳農糧生產模式為一明
確減碳政策,目標為降低50%溫室氣體排放。農業溫室氣體中油電燃料佔48%,
稻作佔10%。榖粒成熟後須烘乾至穀粒含水量15%以下保存,故於田間採收時穀粒含水量關係著燃油烘乾的能源費用與碳排量,並影響稻穀收購價與米質,故精準評估穀粒含水量為重要議題。臺灣水稻採收雖已機械化,但耕地零散且農民年紀偏高,目前檢測設備昂貴且需耗時數日,難擁有低成本便攜檢測設備,無法科學化有效率監測穀粒含水量。成熟期稻田經陽光曝曬每日約降0.6%穀粒含水量,但農民習慣搶收,導致穀粒含水量高與米粒完整性低。而且,大多收穫機具就近採收鄰田,導致稻米成熟程度不一,急需快速、便宜、簡便、大範圍、高頻率檢測使用之穀粒含水量檢測技術。「導入AIoT 的減碳水稻收穫模式」基於表型體特徵以非破壞檢測評估穀粒含水量,複合植生指標與色彩空間轉換強化葉綠素與水份特徵變化,利用隨機森林、支持向量機、多層感知機建立模型,以卷積神經網路U2-Net實踐影像去背機制(FPS達30),大幅提升效率。模型效能R2=0.98,穀粒含水量絕對平均誤差<1.5%,實踐行動裝置之快速(5秒內檢測完成)、便宜(幾近無使用成本)與簡便(3克)大範圍高頻率使用之含水量檢測技術。以霧峰農會109年為例,平均收穫穀粒含水量為31%,若能減少5 %收穫穀粒含水量,將提升每公頃2000元穀粒售價。採收後濕穀以燃燒燃料烘乾,10噸濕榖烘乾約30小時,乾減率設為0.5 %/hr,烘乾時間減少10小時,減碳效益達33%。若於全臺27萬公頃,將有5.4億稻穀潛在增值與減少5.9億燃油費(以柴油燃料為例)。本技術已發表於重要國際期刊,國際合作導入落地於巴紐等開發中國家,發明專利申請中。
根據環保署2022年公告之柴油每公升排放3.3 kg的CO2,每公頃稻田減碳潛力為
28 kgCO2e,在本技術研發之即時碳權評估系統能視覺化即時減碳效益。臺灣20
23年將設立碳交易制度與平台,本技術能量化與增進稻田碳匯效益。放眼全國水稻約150萬公噸,烘乾過程能減少726萬公噸CO2,潛在減碳相當於近190
座大安森林公園。本技術正於碳匯認證建立,已完成方法學階段,以降低水稻加
工過程碳排,貢獻環境永續與淨零碳排。