能源问题的几个观念.pdf

能源問題的幾個觀念能源問題的幾個觀念 能源問題的幾個觀念能源問題的幾個觀念 馬哲儒 這次年會的主題是：「節能減碳，資源共享」，非常恰當。因為社會上對於這個 大原則，已有很高的共識，問題在於如何去做，這是工程師的事。工程師的特質是， 拿到一個任務之後，能夠設法加以完成。因此，在著手之前，要能把問題分析得清 楚明白。喊口號是無濟於事的，靠的也不是盲目的信仰。 這是一個「這是一個 「大大」」問題問題 這是一個這是一個 「「大大」」問題問題 這是一個世界性的大問題，也是台灣的大問題。我們說它大，是因為其重要性 大，也因為量大。台灣平均每天進口的煤和原油，以及排放的二氧化碳的量都非常 大。因此，所採取的任何一種作法，都須考量其貢獻度有多大，未來可能的貢獻有 多大。當然，有些做法對總體的貢獻雖然不大，總比沒有貢獻好，但也不宜把它看 成：「這就是解決能源問題的路」。 是誰的責任？是誰的責任 ？ 是誰的責任是誰的責任 ？？ 國際上對於二氧化碳的排放造成很大的壓力，把排放量大的工業視為罪魁禍 首。煉鋼工業就是一例。但鋼鐵是大家都要用的東西，國際市場上一共需要多少， 就要生產多少，台灣的煉鋼廠如果少生產一噸，其他國家的就得多生產一噸。問題 是台灣煉鋼廠的技術如何？效率如何？每生產一噸鋼要排放多少二氧化碳？如果 我們的排放量比世界上的平均值低，就應該視為正面的貢獻才對。因為地球上的大 氣是相通的，由於我們的煉鋼技術好而使其中二氧化碳的含量減少了許多。排放二 氧化碳的責任該讓用鋼者來負才合理。鋼鐵工業是如此，水泥工業、石化工業也是 如此。 我對鋼鐵工業是外行，但覺得這一類涉及化學反應的重工業的生產技術，多是 很久以前開發出來的，在那個時代的科技水準尚低，也還沒有到達重視能源效率、 環境污染和二氧化碳排放的時代。煉鋼的高爐在設計開發的過程中必然是經過多次 試誤，投入過大筆經費的，一旦開發成功，在俟後的許多年中，在細節上也必然經 過了許多改進，但在基本的構想上，是不會有什麼改變的。這當然是因為從頭做起、 另起爐灶不但需要再投入大筆經費也要冒風險的。 現在如果有一位對鋼鐵工業完全沒有經驗的現代工程師，叫他用焦炭在高溫下 把鐵礦，主要成分是氧化鐵，還原生成鐵水，他設計的爐子會長得什麼樣子呢？如 1 果是我的話，會用一個用耐火材料砌成的中空圓筒，使還原性的火燄自四壁噴入， 把鐵礦與焦炭都先磨成細粉，以適當比例均勻混合後自頂端灑入，反應後生成的鐵 水自塔底流出。火燄中可以不用空氣而用氧氣，如此則頂端出來的煙道氣中主要只 有水蒸氣與二氧化碳，後續的固定化處裡也容易得多。 製造玻璃的爐，也可以是類似的構造。 生質的循環生質的循環 生質的循環生質的循環 在各種再生能源中，不論世界上或在台灣，貢獻量除了慣常水力之外，最大的 就是生質能源。在台灣，垃圾的分類、回收，焚化發電的工作已經做得相當好，而 且仍在進步之中。關於生質能源，我想說明的一點就是大自然中的生物界，包括植 物和動物，往往都是循環的、平衡的系統。就先從山中的竹子談起。 山中有竹，有野生的、也有人工栽植的。在竹子生長的過程中，吸收了太陽能， 靠光合作用把土壤中的水分和空氣中的二氧化碳轉化為竹子的身體。換句話說，就 是把太陽能中的一部分轉化為儲存在植物體內的化學能。我們把竹子砍伐下來，砍 伐後在原地又會長出新的竹子來。砍伐下來的竹子可以製成各種成品：傢俱、工具、 紙張、免洗筷…。這些成品經過使用後並不是真的成為「廢棄物」，而是送到焚化 爐去焚化發電的生質能源。焚化時又把生長時所吸收的二氧化碳還給大氣。在這個 循環中，我們得到的除了竹製成品的使用功能以外，還有焚化發電時所產生的電能。 山中的竹子若不加以砍伐應用，仍然會老、會死的，死後是會腐爛的。生物體 的腐爛就是緩慢的氧化，其結果和燃燒一樣，也是把熱能、水汽和二氧化碳釋放到 大氣中，過程之中並沒有把竹材製成成品加以利用，也沒有利用所釋出的熱能發一 些值錢的電能。 因此，使用竹製的免洗筷，在「節能減碳」的立場看，是有正面貢獻的。至於 衛生方面的考量就是另外一回事了。 南美洲亞馬