熱世代到來,資本主義之火,也已經燒到中國和印度。如果以目前的消費習慣作準則,再加上金磚國家的崛起,美國能源資訊協會(Energy Information Agency)在2004年時預測,未來的能源需求,在2030年到來時,預估會再成長57%(來源2)

 為了去碳(Decarbonization),火力發電在不久的將來,必定會出局。所以,未來的能源選項,除了核能之外,我們只能冀望再生能源。

global energy consumption.JPG  
【表格來源:維基百科】

  

再生能源風力、水力、生質能源、燃料電池(Fuel Cell)和太陽能。但是目前與核能相比,再生能源的效率很低。如果要依賴再生能源來供應足夠的電力,會需要更多的土地,來架設風車 、太陽能板還有種植玉米。它們所佔用的土地,很可能會排擠到農業,不然就是砍伐更多森林。也有科學家提出,將風車或太陽能板蓋在海上(Offshore Wind-Turbine),好像有希望解決土地有限的問題,但是這麼作,也一定會破壞海洋生態。

se wind turbines in ocean.jpg   
【圖片轉載自:GreenChange.Org

 

 

再生能源到底是空中樓閣,還是人類可以依賴的能源?

風力發電
雖然經過高美溼地,可以看到一排風車(Wind Turbine),讓人誤以為台灣政府已經在發展風力發電了。不過,綜觀全世界,風力的總發電量還只是九牛一毛,大約只佔2%。風車的缺點是效率低,而且無風,就無電力。
它需要極大的土地才能產生足夠的電量,而且風車運轉時,可能會打死很多遷徙的候鳥。

 

燃料電池 (Fuel Cell)
燃料電池中的燃料,指的是氫氣(H2)。氫氣是極佳的燃料,而且燃燒後,只會產生水,而不會產生二氧化碳。於是,氫氣是下一代能源的希望(Hydrogen Economics)。不過,不像石油、天然氣一般,自然界中,氫氣不會以礦藏的形式單獨存在,自然界的氫原子都存在於水(H2O)身上。要得到氫氣,必須要先電解水,如此發電,並不符合成本效益。

所以,科學家正在研發創新方法:他們將會產生氫氣的基因,利用遺傳工程,轉殖到藻類身上,藻類就能利用光合作用產生氫氣,人再燃燒氫氣來發電。已經有科學家計算出來,只需要建造100平方公里的大池塘來養藻類(Scum Pond),它們所產生的氫氣,就能提供全美國的能源需求(來源5)。

Scum Pond
【圖片轉載自:Waterloo Global Science Initiative

水力發電
在河道上建水壩,利用水流推動渦輪來發電。水力發電不僅會受雨季影響,逢枯水期時,發電量就會減少;建水壩,可能殺死一條河流,毀滅已經日漸稀少的淡水資源。而且,更驚人的是,熱帶地區的水庫,因為水體不流動,水中微生物
在缺氧情況下,分解水中的植物屍體時,會產生甲烷(CH4)。這是一種比二氧化碳更強的溫室氣體。根據世界水壩協會(World Commision of Dam)的報告,熱帶地區的水壩,因為微生物缺氧分解植物體,生產每一瓦的電所產生的溫室氣體甲烷,可能比火力發電廠還要多(來源6)

 

生質能源
利用農業廢棄物,如木片、玉米葉;或是種玉米,再用微生物分解為生質柴油。它的缺點會產生二氧化碳,而且
農地有限,種植玉米,需要更多土地,為了得到更多土地,只能砍伐森林。

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太陽能
過去三十年來,因為石化能源便宜,所以全世界都沒有動機研究
太陽能發電現在太陽能面板,每平方公尺只能產生5-6瓦特的電力(來源3)用來點亮一盞燈都不夠。而且生產太陽能面板的過程,也像生產半導體一樣,會產生汙染。

solar panel.jpg
【圖片轉載自:維基百科】

雖然每一種再生能源,都有各自的缺點,不過,研究再生能源的科學家,倒是對未來滿懷信心。他們相信更多的研發,終能解決再生能源效率不足的問題。而且,每種再生能源之間,都能互補不足。同時使用不同的能源,增加來源的多樣性,也可能減緩任何一種能源過度使用,對環境造成的傷害。如溫室效應,就是過度仰賴單一化石燃料所造成的。 

  

有了核能,經濟就能無限發展

現在再生能源微薄的效率,正是核能界抓住的小辮子。根據愛因斯坦理論,核能界深信,小小的原子中含有無窮盡的能源,所以,核能界認為,核能就是人類所有能源問題的解答。現在,核能發電的經濟規模與科技水準,都已經有能力生產足夠的電力,供全球使用。儘管核能界不斷改良反應爐的水準,第四代反應爐(Small Reactor) 號稱非常安全。但是,核廢料仍是大家胸口永遠的痛-目前的科技,根本無法處理核廢料。

核廢料在萬年之內,都會持續產生放射線。核廢料存放的地點,方圓數十公里之外也無法利用。雖然核能發電的成本,在帳面上比再生能源便宜,但是,如果我們將幾萬年之後的環境成本,也視為發電成本的一部份,那麼核能發電的成本應該會很高。可悲的是,因為沒有人能計算出這筆持續萬年的環境成本究竟是多少,所以核能界,就可以一直忽略這筆環境成本。無法擺脫的核廢料惡夢,暗示著人類本質上無法駕馭核能。

人類渴求能源,只為了發展經濟。假使人類有朝一日,真的發明了新科技,解決核廢料的問題,也能利用巨大的核能,來生產更多的商品,讓生意作得更大,經濟拼得更兇。能源問題解決了,但綜觀整個地球,根本就沒有無窮盡的自然資源可能讓人類使用。土地有限,水資源有限,礦產有限。你手中的IPAD,用的是塑化原料,來自有限的石油;還有金屬,也是幾萬年的地質作用累積而來。曾經讓你歡喜的電子產品,每天快速汰舊換新,你的電子舊愛,沒多久就被深埋土地中。它們身上的重金屬、化學物質會洩出,汙染土壤和水源。最後,除了人類之外,所有動、植物必受毒化,生態系也終崩潰。

sun.jpg
【圖片轉載自:Free WallPaper. Org

再生能源才是能源問題的解答

生物界的一切能量,最終都是來自太陽。太陽才是人類一切能源的解答。風力,來自於太陽加熱空氣之後產生的流動。生質能源,也是植物利用不到1%的太陽能,行光合作用而來。人類這二百年來,用來發電,推動經濟的能源,如石油,天然氣、煤礦,全是地球百萬年來,所累積的動植物屍體。現代人挖石油、煤礦來發展經濟,無異於變賣祖產,無未來可言。雖然,現在的再生能源效率遠不及核能,但人類發展的腳步,成長的速度,應該隨著天地運行、遵守太陽的能量效率才合理。

只有當我們面對再生能源的現實情況,才會有合理的期待。再生能源現在的問題,主要是效率不足,還有對生態的傷害還無法克服。全世界的再生能源,現在都有技術的困難,它們需要更多的研發。但是,對相信順天應人的人而言,它仍是下一個希望的能源。

 

 

 

請繼續閱讀:

擁核大將軍與迷途小書僮

 

本文所使用的參考資料:

1) Can Renewable Energy Replace Fossil Fuel-Incontroversy (Hal Marcovitz)(2011)

2) Powering the Future-University of New Mexico Press (Eva Thaddeus)(2010)

3) Renewable Energy-Opposing Viewpoints(2009)

4) Scientific American-Critical Perspectives on Energy and Power (Edited by Linley Erin Hall)(2007)

5) Life After Oil-Alternative Energy-Ambrose Video(2007)

6) Hydroelectricity-Wiki

 

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三分鐘熱度

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留言列表 (10)

發表留言
  • alin
  • 越了解真相
    越發現人的狂妄與自大
    終將毀滅自己
  • 想想二氧化碳、核能的問題實在滿可怕的。

    如果人能解決核廢料的話,能源問題解決,人又能無所忌憚的拼經濟。那生態,土地,海洋這些又要倒楣了。
    大家又繼續加班。

    三分鐘熱度 於 2011/04/28 03:07 回覆

  • 翔翔@Taishan
  • 其實,探究原因在於工業革命後人類的發展與破壞環境速度成長的較以往多太多了,簡單來說就是世界根本不應該發展成現在這樣,現代人在享受丁點所謂的科技成果其實是耗費與掠奪了大量的地球資源。

    正如您文末所說違背了順天運行之道,在正常合理的發展下大地萬物該是生生不息永續循環的,但在人類變態畸形過度開發下當然整個失衡,現在討論的這些其實也是本末倒置治標不治本,何況看起來連治標都有問題。

    照人類這樣發展啥終極能源方案都不敷使用,就算有也只是朝更瘋狂,更玉石俱焚的發展方向運行下去,永無止境。但在之前提過的"那群人"把持下恐怕也不會有任何改變,如今除非放下腳步,把埋在沙堆裡的駝鳥頭拔出來,真正沉澱反省當前世界的經濟運作與生活模式與檢討奉為圭臬的資本主義並付諸大量切實的行動,否則慢性轉為光速度的自殺方式實在不樂觀。
  • 對啊。我也這麼覺得。

    如果解決了核廢料的問題,那原子裡無窮盡的能源又可以拿來發展經濟。但是,如果綜觀整個地球,根本就沒有與核能相對應的自然資源,可以讓人類拿來一直用。

    和身邊朋友聊這個問題,我發現並不是每一個人都喜歡這種經濟成長,也不是每個人都有無窮盡的物慾。有很多人也希望活得自然簡單,但是現行的經濟制度,卻不允許人這麼作。

    所以,我覺得環保問題,最終是出在經濟制度上。

    三分鐘熱度 於 2011/04/28 02:35 回覆

  • 放月
  • 愈先進的國家,會愈注意再生能源的議題,
    至於開發中國家,或者正在經濟起飛的國家(例如彼岸),
    環境污染很嚴重.
    我有一年去江蘇,沿路都是重工業區,空氣很糟.
    導遊說:這是台商來蓋,某某財團來蓋的工業區(都是台灣有名的大廠)
    不知道他們有沒有做過環評,
    我覺得環境很糟就是了.
  • 對啊,中國的環境問題的確是很嚴重我相信。
    不過,很意外的是,其實我看到中國對再生能源的研究也很積極,對核能反而比較保留 (忘記來源了?)

    美國對再生能源研發比較不積極,美國的核能電廠也比較少(1979年的三浬島意外之後,美國的本土的核能電廠就停建了,不過他們去其他國家建,像台灣的核四)
    所以美國的經濟,幾乎完全依賴石油。
    石油一漲價,所有東西跟著漲價。

    再生能源現在作的比較認真的,我感覺應該是德國喔?
    這一系列的問題,本格會繼續寫下去,歡迎您繼續加入討論 ^_^

    三分鐘熱度 於 2011/04/29 08:52 回覆

  • 放月
  • 剛才去查資料了,發現中國的核電廠很多個...
    "目前,在歐美核電開發陷於停滯的同時,亞洲卻掀起了核電站的建設熱潮。
    援引國際原子能機構的最新統計,
    目前,全球在建的核電站一共有56個,
    其中亞洲國家在建的有37個,而中國就佔了21個。"

    德國和北歐都滿注重環保的.
    很感謝你對環保的長期關注.
    我也會多多參與討論.
  • 對啊,核電廠在車諾比之後的確是歐美減少,亞洲增加。
    唯一的例外是法國。
    法國的核電廠會成為主流的原因,我們也會撰文討論,並不是因為法國人的核能技術比較先進,而是政治行銷。
    德國是現在比較有決心作再生能源的國家。

    多多來坐啊!^_^

    三分鐘熱度 於 2011/04/30 13:47 回覆

  • 悄悄話
  • Antoni
  • 再生能源(太陽光電能,太陽熱能,風能,生質能,水力能,地熱能,潮汐能(海流能),海浪能)是未來能源發展的趨勢,台灣雖有再生能源發展條例,但在這方面並不積極,原因如下:
    (1)政府內部政策: 核四蓋好後,台灣電力已足夠,核能不產生CO2,可對減碳目標有所交待,不需強推價格昂貴的再生能源. 但因日本福島核能事件,政府已重啟評估,看是否舊核電廠如期除役,積極發展再生能源,並扶植台灣相關綠能產業.
    (2)再生能源能量密度低, 需大量土地, 對於土地小能源需求高的台灣, 推行不易. 目前台灣陸地風力強的地點幾乎蓋滿風力發電機(但總發電量不及一部大型火力機組), 離岸風場則因環境影響評估問題(尤其是中華白海豚),目前動彈不得.
    (3)再生能源發電不穩定,發電量看天吃飯, 若能源佔比高, 對電力系統來說會有調度上的困難, 而需提高穩定的備轉容量, 這些備轉容量通常來自傳統電廠.

    所以,對於98%能源需依賴進口的台灣,目前我較傾向政府應調整產業政策, 將高耗能產業(石化,鋼鐵等)移至地大物博的國家,降低用電需求.
  • 感謝您提供的資訊!

    看起來,我認為現在全球的再生能源技術都還不是很好,都還在投資研發的階段。台灣的生技業好幾年前,也出現一波熱潮,不過最後都沒有結果。花了很多錢,但是生技公司騙人的居多。如果政府要投資『研發』再生能源,會遭人炒作騙錢的可能性很高,更何況台灣是沒有再生能源發展利基的地方。

    我覺得把高耗能產業移出去這個想法很有道理。

    三分鐘熱度 於 2011/05/06 12:33 回覆

  • TZF
  • 1973年起步的丹麥,在不提高能源消秏的狀況下經濟仍然能持續成長
    他們已經可以計畫未來完全擺脫石化能源
    https://www.youtube.com/watch?v=MlfBFpUOgkc

    沒有開始會太遲。

    謝謝格主
  • 訪客
  • 羊毛出在羊身上
    有需才有供
    我在這邊留言
    看到版主的文章
    都是耗電的活動
    現代人的生活和"電"息息相關
    連生活中的用品許多也是靠電力生產出來
    除非將現在的生活型態大改變
    減低需電產品的使用量
    不然未來對電能的需求只會增加 不會減少
    但改變生活型態實在是太難了
    沒有多少人可以做到阿 ><

    就拿我自身的例子來說
    前陣子我的手機在家裡的訊號忽然變超弱
    帶著疑惑與些許不滿的心打電話詢問
    原來因為在我家附近的一個基地台因為被檢舉而拆除
    所以收訊的問題只能等到覓得良處架好基地台才能解決
    過沒幾天我家附近舉辦了一個"抗議基地台架設"的活動
    看到發傳單的人積極熱情的邀請我參與
    我的立場變得非常矛盾
    當下還有點小小的罪惡感
    最後我沒有參加抗議活動
    而手機的訊號在過了幾個月後又恢復了

    唉~~~就因為有我這樣的需求者
    基地台才會再次架設
    而能源開發也是一樣
    只要有需求者存在
    不論對未來 後世的影響如何
    就勢必會繼續開發下去

    只能祈禱我們的科技真的發展出可以"永續開發的能源"吧!
    但也要人類能夠存活到那一天 XD
  • 訪客
  • 推這篇文章
    覺得寫的很棒
  • 部落格很早期的文章,是我們閱讀後的心得分享,不過看的人好像很少,多謝彭場!

    三分鐘熱度 於 2014/06/02 16:46 回覆

  • 訪客
  • 因為做報告所以參考到了這篇文章
    寫的很仔細
    感謝:D
  • 若被打零分,蓋不負責。

    三分鐘熱度 於 2014/10/15 18:06 回覆