永續科技|冷空氣也能變成能源!水循環如何成為綠色能源的最佳解方?

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從國小的教科書就教導我們,人類賴以生存的3大元素是陽光、空氣、水。地球的「水」受到「太陽」光輻射作用,不斷地從水面、陸面和植物表面升華蒸發,帶著能量化為水蒸氣融入空氣,再被氣流帶到地球上的每一個空間。再經由遇冷凝結成為液態的小水滴甚至小冰晶而形成雲,以雨、霧、雪的形式回歸到大地,形成「水循環」。

地球便是藉由週而復始的水循環來維持熱平衡的狀態,而地球的能源則蘊藏於其中。

每上升 1 度空調耗電加 6%!熱島效應加速全球暖化

近年來頻頻聽到「太平洋颱風路徑的改變」、「北極圈出現 21 度高溫」、「森林大火釋放二氧化碳」、「長江上游冰川融解」等極端氣候現象的發生。經濟蓬勃發展和生活品質提升,卻也造成氣候變遷、地球暖化、生態失衡等危機;IPCC也證實,人類活動所排放的熱空氣(二氧化碳),是造成地球環境溫度上升主因。

人們享受室內空調給予舒適的溫度同時,一棟棟的「熱建築」佇立在世界各個角落,每棟建築物週圍 5 公尺內所排放的廢熱造成環境溫度上升攝氏 3~5 度。這些空調系統所造成的耗電及熱氣,使城市整體溫度直線上升,猶如一座「熱島」。當室外環境溫度上升攝氏 1 度,空調運轉的耗電量約增加 6%,除了能源的消耗之外,又直接疊加了熱排放,成為增強地球水循環的動力,促使地球暖化、氣候變遷,形成極端氣候,給人類及萬物的生存帶來重大危機。

冷空氣也能成為熱能的一種,熱能轉換一點也不浪費

數十年來,全球暖化、氣候變遷等現象,是地球的溫室效應所造成的結果。而近年來,接近台灣的颱風路徑改變,其實是東太平洋的反聖嬰現象;北極氣旋破口、北極震盪等極端氣候,除了改變了氣流之外,也進一步改變了全球海洋洋流,連動影響地球的水循環與熱循環。

為完善利用地球能量資源,曾榮獲 2020 年未來科技獎的勤益科技大學翁國亮博士找到了救地球的 TOTAL SOLUTION。翁國亮博士於 2013 年研發推出了水能源系統,把自然界原有的能源做轉換利用,熱能從 -50 度 C 到 70 度 C 的溫度在多溫層充分地運用,進而使空氣的熱能轉換保存在陸地上、建築物上。

原來,寒流般的冷空氣也能成為熱能的一種,一點也不浪費。

綠色能源最新解方,「讓地球降溫」如何實際執行?

在採訪中,翁國亮博士提到他的解決方案目的在於順應自然、在地平衡。實際上,該如何順應、如何平衡?

取之於自然、用之於自然,就是把空氣的熱能保存起來,日間吸收不足能量,夜間排放多餘能量,轉換為冰能和熱能供住家生活使用;也同時可在家裡擁有水能源庫,吸收轉換空氣中的熱能,建置水庫分別可以儲存熱水、冰水、中水、生活用水及飲用水,同時解決缺水或洪水困擾。

翁國亮博士便是以此概念,找到了最符合綠色能源解決方案,也提供了以「讓地球降溫」為目標的正能量建築全新的附加價值。

建置家用「小型水庫」,防災、儲能,還省電 60%!

以本住為例,本住的 1 棟正能量建築水能源庫可儲存 1500 噸的水量,1300 棟的本住正能量建築相當於建置了一個明德水庫的蓄水量。而若進一步討論電力負載,1 棟水能源系統的有效轉移電力負載可達 400 kW;5000 棟水能源系統有效轉移電力負載就能達 200萬 kW,相當於 20 萬個家庭的日用電量。

透過水能源系統,相當於在自家建置小型「明德水庫」,可以將急降雨的雨水收容於密閉式水能源庫,防止水災發生;而在乾旱時,水庫內的儲水也可用於生活用水,可持續供水 50 天。

除了蓄水功能,密閉式水能源庫也能儲能。水能源庫能於夜間製造並儲存能源,供白天使用,解決冰水與熱水供應需求,有效節省能源(費用)30%~60%,移轉空調系統尖峰電力負載 70%,徹底解決建築物與都市熱島效應及水冷式空調系統生化污染。

本住與翁國亮博士合作下,找到了救地球的解決方法。讓降低空氣污染及建築物的熱排放不再是口號,除了提供新的能源系統,這項技術也可以幫助企業及住家應付電力負載需求與營運費用,提升能源管理效益。本住希望能為所有的建築空間帶來自足水能源庫,並建立建築新標準,除了達到防洪防旱功能之外,也同時為地球降溫盡一份心力。

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