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。
【表格來源:維基百科】
再生能源是風力、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。
【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)。
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【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。

【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。

【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:
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)



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