21世紀再生能源大挑戰（上）

【大紀元11月30日訊】（大紀元記者安妮綜合編譯報導）自工業革命以來，商品經濟迅速發展，這種偏向「用過即丟」的經濟模式，強調「大量生產」，卻出現許多不實用的產品，浪費地球資源和製造環境污染，盲目的追求「商機」的代價，卻是犧牲幾代人的幸福健康所換來的。「石油爭奪戰」和「氣候變異」的危機有一觸即發之勢。《誰來養活中國？》的作者萊斯特．布朗特別警告：全球須在石油、穀物和原材料短缺引發的政治衝突及社會秩序瓦解前，迅速找到「替代計劃」。石化原料是否將在四十年中用磬？再生能源的發展令人矚目。

國際能源總署(IEA)在2006年「一本常態商業發展」(Business-as-Usual)方案中提到，2030年的世界石油消耗量將比2005年上升近40個百分點，二氧化碳的排放量也會比2004年上升50個百分比。國際科委會(InterAcademy Council, IAC)在《點亮未來之路：向可再生能源邁進》的報告警告我們在未來數十年中國及其它發展國家將因擴張基礎建設，使傳統燃煤發電廠激增。隨著煤礦的不斷擴展與開採，大氣層中的二氧化碳含量將更難控制。面對21世紀的挑戰，各國將為控制二氧化碳量訂立獎賞辦法，釋出必要的財政資源，並聽取專家意見為是。

捕捉流動的二氧化碳的新技術

哥倫比亞大學克勞斯Klaus S. Lackner與GRT技術研發中心於2007年首次成功實現以一種「碳萃取與隔離」空氣中二氧化碳的新技術。這是利用吸收物(sorbents)捕捉在空氣中流動的二氧化碳分子，並將這些分子以純粹的CO2氣體隔離(sequestration)，它的外型像個渦輪風力發電機。

GRT的技術不像「碳捕捉與儲存技術」(CCS)，CCS指將工廠排放的二氧化碳利用管道輸送至深入地底下的儲存池，如廢棄的油田，而非釋放到大氣層去，歐洲委員會支持在2015年前在歐洲建設12座大型二氧化碳捕獲和儲藏(CCS)工廠。CCS是歐盟計劃資助的一個研究項目，計劃實施3年，這兩者都需要龐大資金與技術配合，同時也消耗能源。捕捉到的二氧化碳如何處理也有待解決。

生質能源的應用

生質能源(Bioenergy)就是利用生質物(biomass)經過轉換而獲得的「電與熱」等可用的能源，是一種可再生的新能源。任何農作物、木材、養殖的藻類、農林畜牧業廢棄物、垃圾及沼氣等等，經過發酵、微生物分解等等過程，分別可取得生質酒精、生質柴油、燃燒材料和類似天然氣，並兼具廢棄物的回收處理與能源生產之雙重效益。

生質酒精 (Bio ethanol)：這是由任何含澱粉與糖的農作物經發酵、再蒸餾去水製成乙醇（酒精），以一定比例加入汽油中成為生質燃料。因為農作物在生產期間透過光和作用，吸收了二氧化碳，與燃料產生的二氧化碳抵銷掉，大大減輕溫室效應。

目前生質酒精的成本仍然比汽油高，混入的酒精高出一定比例時，汽車須增設防火系統與換裝不鏽鋼燃料系統，加上酒精燃點低，加油站必須全面更新設備等等因素，另因純酒精的效能大約只有純汽油的2/3，以致未能普及。巴西盛產農作物，開發酒精燃料為其國家政策行之多年，目前每年已有40億加侖酒精燃料的生產量，所有在巴西地區銷售的汽油都必須添加25%的無水酒精（稱酒精汽油 gasohol），可算是實施最徹底的國家。

生質柴油 (Biodiesel)由任何油含量多的農作物（如向日葵、大豆、油菜等榨出的油）、回收植物油所取得的環保能源。汽車不必再換裝即可添入的生質燃料。但目前產量太少，因此工廠無法大規模生產，也未能普及。

但大量的土地被用來種植生產生質燃料所需的農作物，不僅導致穀物價格狂漲，間接帶動飼料價格上升，導致雞蛋和肉類價格的上漲，糧食供應失衡，致使貧窮國家的糧食問題雪上加霜。間接也可能影響蓄水量，及造成河川被污染的疑慮。

矽系（晶體）太陽能發電系統：主要以晶矽（單晶或多晶）和非晶矽電池板，配上過充放電保護控制(controller)、蓄電池以及轉換器 (inverter: 將直流轉變為交流)，稱為太陽電池系統。美國、日本、德國、瑞士、挪威及澳洲等都是積極投入的國家。台灣與大陸也在發展中，但目前為止，由於成本太高、材料供應不足、又欠缺專業的人才與經驗豐富的安裝人員，安裝後達到的效果往往不如預期。

高聚光太陽能發電系統 (High Concentration Photovoltaic Generating System)：利用高效率太陽電池、聚光系統與太陽追蹤器等，精確捕捉太陽能，比矽系太陽能電池效率更高。當能量轉效率能大於42%，幾何聚光率能超過1000時，其發電成本足以與目前石化燃料相抗衡。現在的發電成本，約為傳統石化燃料發電的三倍，美國預計在2015年，其成本可與傳統發電相當。這個發電系統尚未投入市場，尚難下定論。
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