郭立昌的微型發電機

7月 30, 2018

郭立昌的微型發電機

我有一個夢，就是希望「祖母能夠再站起來走路」；可惜，自從摔斷纏足的小腳那天(1966/2/1)起，至辭世之日(1970/10/25)止，我的祖母郭陳淑貞女士再也不能站起來走路—這個遺憾促使立昌在1980年代致力倡議「關懷科技」，研究「照護自動化」—稱之為「陽光之鄉」。

雖然，從自動化設備的機械手臂產生了「利行機器人」的概念，機械式的輔助義肢也有了具體的成果，卻發現「電力」的供應是最大的問題—傳統的電池太笨重，不能讓身障者再荷重；如何發展出「輕薄短小」且具有「高續航力」的電力供應裝備？於是薄如郵票的「動力晶片」應運而生。不過，動力晶片雖然可以啟動「非接觸式感應傳智卡及其讀取裝置」，但仍有亟需改善的缺點—若能改善，將會是未來電力源—「微型發電機」的主要元件，電力社區化、電力家庭化，乃至於電力個人化皆將並非夢想，而是指日可期。

電力的問題在「非核」的議題催化之下，日趨嚴重。微型發電機是為解決未來電力問題的可行性工具，其基本單元為「動力晶片」—這是1990年代參加「科技與未來講座」者都曾經看過立昌展示的發明。每個看見薄如郵票的動力晶片啟動LED發亮，無不驚呼：「哇！太神奇了----」再由許多的動力晶片組成模組（簡稱PCM），一群模組又組成「微型發電機」應用於人類生活的各個角落。「微型發電機」的倡議在APEC各級會議都獲得認同。

立昌回想1965年11月踏著星夜，前往高雄尋找美國客戶，所遇到的第一個問題就是「沒有電可以驅動馬達」，是故，必須設法使機器轉動，才得以沖製出產品，賣到錢以維繫一家九口活下去；也因此，1966年回到台南後，到了成功大學電機系請教姚靜波教授，問：「除了我用過的土法之外，是否有其他的方法？」姚教授除了說當年從大陸護送504兵工廠到台南的故事之外，還講解了電池的構造，並介紹其同事馬承九老師。我們最後有了高能物理電池的結論—不能只在化學電池裡打轉，而使要利用材料科技，也才有後來動力晶片的發明。

立昌為了一份論文，特地去訪談前建設廳長林將財先生。台灣的工業區轄管於建設廳之下，林前廳長提到以前美商RCA污染桃園造成土地永遠廢耕的故事：由於台灣的土地有限，經濟發展需要電力，於是規劃出非傳統的工業區--「大潭工業區」其產品為「電」；可惜，該項訪談被無知的學者視為「不必要」，惟近日全台大停電，「大潭工業區」爆紅，可見台灣的電力問題與「無知」劃上等號。如今從曾經張掛於「無名小站」的老舊資料中，又看見當落下來留存的〈PCM微型發電機〉，感觸良多，也再度將之公開供參。

〈PCM微型發電機〉

資料來源：www.wretch.cc/blog/lichangkuo
摘自2011年5月23日www.wretch.cc/blog/panhornic

「PCM微型發電機」係台灣精密工業之父郭立昌於1990年代在他的「科技與未來講座」中提出的未來五大科技之一。PCM是動力晶片模組的簡稱，就是把郭立昌發明的如郵票大小的動力晶片，加以串聯和並聯，組合成為一特殊的模組，裝進一個約28 x 28 x 40(公分)的容器裡，以集電導線連接外部感測器(—承受“風吹、日晒、雨淋”等機械能以轉換為電能)，組合成為PCM微型發電機；約兩裁體積的微型發電機，壹天可產生電力約3~5度。(註：每度電為千瓦小時—kWh--為使用額定功率一千瓦之電器1小時，所耗用之能量)

據估計，台灣的四口之家每日平均用電量約為10度；若持續研發、改良缺點，郭立昌預計公元2005年，即可使同體積的PCM微型發電機產出達平均家庭用電量，設備耐用壽命長達三年以上，成本約在兩千美元之間，以落實他最景仰的前輩—發發明大王湯瑪斯愛迪生之“電力社區化→電力家庭化”的理想。

目前，每一峰瓩(kWp)的太陽能發電設施，在台灣中南部一天約可產生3~4度電；峰瓩是太陽電池於標準日照條件下發電輸出的計算單位，例如在25^oC、AM1.5、1,000 W/m²的日照下，可輸出1 watt稱為一峰瓦；所以，一個家庭若裝置3~4峰瓩的太陽能設備，大約就可滿足每日之用電需求，但要花費約3-4萬美元。

動力晶片是PCM微型發電機的主要原材料，係以Pico-Tech(一兆分之一公尺精密加工技術)把各項所需元素製成複合材料，然後多元積層壓合而成，厚度只有0.15mm；郭立昌將之帶到世間，且在1990年代自費舉辦的「科技與未來講座」中，提出這項精細而前衛的產品，他說：「動力晶片只要輕微的『風吹波動』就有電力；為了這個發明，使我自豪的視力嚴重受損，但若能商品化，使之成為綠能產品的主流，將是立昌畢生的代表作----」郭立昌因其尊翁在1966年遭當權者迫害而身繫囹圄，故自那年(13歲)即創業，以養家活口；他在1967年即製造出0.8mm直徑的空心釘(Eyelet)，促成雨傘小型化；他在1971年，即發展出0.035mm直徑的精細銅線，促成線圈等相關產品的輕薄短小化，協助鄉親進入「電晶體」時代；郭立昌在1996年更促成他的「孵蛋器」(Incubator)計畫成為創新育成政策，造福許多新創業者。

郭立昌師承其發明家的父親—郭坤成老先生，想不到，郭老先生在1999年1月4日猝逝，給他很大的打擊；接著，他為社會責任投資而發明的配偶組—「射頻轉換器與TranSmart傳智感應卡」，即使送人還換來貪腐集團的肆虐、攻擊致郭夫人病至失智、失語、失憶，兩眼瞳孔無光，群醫束手—郭立昌只得放下一切，親自照顧她；因以上兩項打擊，更造成失落的十年，也使郭立昌停止PCM微型發電機的研發。

然而，郭立昌在被公器加貪腐肆虐至極之後，仍如同傳道人一般，不忘在APEC及各項國際會議中倡議他的發明，他說：「全球電力需求量一年約300GW，“PCM微型發電機”是目前唯一可解決核能、水力、火力、太陽能發電問題的產品；而且粗估市場值在APEC約有3.8兆美元、在G20約有6.0兆美元—這個創新產業，將創造無數的新工作機會---」因著311日本強震，福島核電廠輻射外洩危機，郭立昌在APEC領袖會議倡議的新能源產生器—「PCM微型發電機」的倡議，普獲認同。