EP62. 我們如何用電?如何製造?《如何避免氣候災難》第三章~第五章-Chen

2023/05/28閱讀時間約 12 分鐘
🕮此為Podcast說書頻道【TOGETHER 一起讀】EP62《如何避免氣候災難》第三章~第五章文字稿,建議可以搭配音檔效果更佳:
大家好,歡迎回到Together,一起讀,我是Chen,今天我們將繼續讀《如何避免氣候災難》,關於氣候變遷,我想它已經已經不再像是隔著螢幕,聽著新聞報導時感覺遙不可及的事了,它已經是我們的日常生活的真實感受了,我們之前在開這本書的讀書會時,大家就曾經分享生活中感受到的極端氣候現象,比如我分享了在台灣,冬天棉被越蓋越少,小時候只要一進入冬天,睡覺時我都一定要來個兩三層的厚棉被,才不至於冷到睡不著,而且出門上學時,要穿到四五件衣服外加手套,身體才會覺得暖和;Aileen則認為在台灣越來越不需要買冬天的衣服了,只會在強烈冷氣團或者寒流來襲那幾天才需要穿得保暖一點而已;而身在柬埔寨的Puala則是分享柬埔寨一年只會有兩個季節,旱季跟雨季,過去的旱季都不會下雨,但今年旱季卻一直在下雨;除了這些我們生活中都可以感受到的氣候變化外,我們也常在電視新聞看到美國、日本的暴風雪有多麼嚴重、歐洲年年發生熱浪,熱死了很多人、尼泊爾、孟加拉等地時不時發生洪災,而像威尼斯、印尼或者台灣這樣的海島國家則會因海平面上升而淹沒,這些都是在溫度升高下導致的氣候變化,而這樣的極端氣候過去可能一百年遭遇一次,但現在我們可能十年就會遇到一次,當遭遇極端氣候的頻率增加時,我想我們除了想辦法阻止事態繼續惡化外,更重要的是政府需要升級基礎建設,以適應這樣的極端天氣,確保人民的生活和安全得到保障,上一集Aileen跟大家一起讀了關於氣候變遷最重要的兩個數字:510億與零,也就是說,要讓地球不再暖化,我們必須將全球每年排放的510億噸溫室氣體降至零碳排放,才能避免氣候變遷帶來的最嚴重後果,我們也了解到要實現零碳排放,遭遇的困難與阻礙會有哪些,這一集我們將一起讀《如何避免氣候災難》的第三章到第五章,第三章會先建立我們的觀念,也就是在進行氣候變遷的討論之前,我們一定要問的五個問題,第四章還有第五章則說明,我們日常生活中少不了的電力及製造業如何占據510億碳排放量的五成,接下來就讓我們一起讀吧!
首先是第三章,氣候變遷議題非常龐大又複雜,因此問對問題很重要,比如蓋茲就分享,他曾經看到歐洲某個碳排放交易計畫使得當地航空減少了1700萬噸碳足跡,乍聽之下1700萬好像是很龐大的數字,但如果我們知道全球碳排放比率,也就是1700萬碳足跡佔510億噸溫室氣體中多少的百分比,或許就會覺得微不足道了,因此蓋茲提了我覺得一個很棒的觀念:「盡可能先掌握全局 ,這樣當新訊息進來時才有足夠的背景脈絡去了解,也比較容易記得住這些資訊。」蓋茲建議我們在進行氣候變遷的討論之前,要問五個問題,這五個問題分別是:
1.這佔510億噸碳排放中的多少百分比?
2.你的水泥減排計畫是什麼?
3.這是多少電力?
4.你需要多大的空間?
5.這要花多少錢?
接下來我們將一一說明為什麼要問這五個問題:
第一個問題是「這佔510噸碳排放中的多少百分比?」
510噸是目前全球年碳排放總量,當你看到某個溫室氣體的排放數據時,記得換算成全球年碳排放量的百分比,比如剛剛說航空業減少了1700萬噸的碳足跡,如果換算成百分比,得出的是數字是全球年碳排放量0.03%,大家覺得0.03%減少的碳排放量多不多呢?另外也要看減排量是會逐步減少還是保持不變,因為能源技術所涉及的資金,以及制定相關政策的議題很龐大,如果沒辦法減排超過1%,就不應該來瓜分實現零排放的有限資源。
第二個問題是「你的水泥碳排計畫是什麼?」
這個問題大家乍聽之下可能很陌生,其實我們生活中的常見鋼筋水泥,在製造過程中產生的碳排放量就大約佔了全球總排放總量的10%,因此,這個問題更像是一個思考的連結,讓我們能夠快速分類人類活動,進而進行相關的技術投資,人類活動所產生的溫室氣體排放可以分為五大類,分別是:製造產品、用電、耕種養殖、交通運輸、調節溫度,而這五種人類活動產生的排放量都必須找到讓碳排放量歸零的解決方案。
第三個問題是「這需要多少電力?」
我們必須知道一個家庭、城市、或者一個國家所需要的電力分別是多少,才可以知道在使用清潔能源或者非清潔能源時,要提供多少的電力。
第四個問題是「你需要多大空間?」
地球上可利用的土地或者水面積是固定的,當我們在蓋綠能發電站時,必須知道要多少的空間才可以達到最大發電量,簡單來說就是要比較供電CP值。
第五個問題是「這要花多少錢?」
這邊有一個重要的概念「綠色溢價」,綠色溢價簡單來說就是我們為了使用綠能或者綠色產品多付出的成本,這邊的成本是跟使用化石燃料相比,但值得注意的是,化石燃料價格雖然便宜,卻沒有反映出它所造成的環境破壞,我們必須知道綠色溢價這件事,因為這會決定我們如何做決策,把時間、精力跟金錢用在最能發揮作用的地方,比如當有新的綠能技術或產品出現時,我們必須問綠色溢價夠不夠低,中等收入的國家是否負擔的起。
接下來是第四章,我們將一起讀我們如何用電,不知道大家有沒有想過,在我們多數人生活中無處不在的電力,到底佔了全球總排放量的多少百分比?答案是27%,如果以510億噸年排放量做換算的話會是137.7億噸,聽起來很多吧! 另外想跟大家說的是,全球還有8.6億人沒有穩定的供電可用,其中多數在非洲撒哈拉沙漠以南,想像一下當你要為手機充電時必須走一段路到商店才可以為手機充電,而且付出的電費是已開發國家好幾倍,這個問題這反映了全球生活環境的兩個極端,多數人生活舒適,少部分人卻連基本的水電都成了問題,我覺得在倡導綠能的同時,中低收入國家如何架設低廉且充足的綠電,是各國領導人,尤其富裕國家應盡的責任,那剛有提到電力佔了全球總排放量的27%,根據2020年的資料顯示,其中煤炭、天然氣的化石燃料加起來就占了全球總發電量的59%,而核能跟再生能源加起來只佔21%,化石燃料佔比高也不是沒有原因,因為它能夠提供穩定、大規模的供電,也因為開採、輸電系統完善,所以成本也低廉,另外政府也鼓勵化石燃料的開採,透過補貼維持化石燃料的低廉價格,而剛有提到化石燃料價格雖然便宜,卻沒有反映出它所造成的環境破壞,而清潔能源不論是在供電規模、穩定度與成本都無法與化石燃料相比,對企業或國家來說,一定會選擇最符合經濟效益的化石燃料,因此全球電力都來自清潔能源是一件很困難的事,另外關於清潔能源也有些問題要克服,也就是間歇性問題,因為氣候會隨著四季、時間而變化,因此當我們在使用太陽能或者風力發電時就會產生季節性變化,除了供電不穩外,也不一定每個地方都有充足的陽光或風力,或許有人會說,那我們就趁著陽光或風力充足時候儲存電力就好,也可以把多的電力送給有需要的地區,蓋茲提到,以現有技術來說,要大規模儲存電能是很困難又很昂貴的事,因此我們可以透過區域性供電能源組合以及全國性輸電網,搭配創新儲電技術來達成零碳排的目標,具體來說怎麼做呢?以區域性能源供電來說,我們除了使用太陽能與風力發電之外,也要搭配其他零碳排的發電方式,讓供電能夠充足又穩定;並在某些陽光或風力充足的地方興建再生能源發電場,建立全國規格統一的電力網,把零碳電力送到有需要的地方;並且生產能夠儲存一整座城市所需電力的電池,才能夠在達到零碳排的同時,獲得充足又穩定,且價格低廉電力,另外關於零碳排發電,除了我們已知的核能發電之外,也有幾項技術正在研發,比如核融合、離岸風力、地熱發電:
核融合:是把原子融合在一起獲得能量,相比目前的以核分裂方式產生電力的核能,這項技術能獲得的能量更大且安全許多,不過核融合目前仍有許多技術層面需要克服,而且核融合所需的溫度高達攝氏五千萬度,建造能承受高溫高壓的反應爐也是一個巨大的挑戰。
離岸風力:是指在海上建設風力發電廠,因為海上的風力較強且風向較穩定,比起陸上的風力發電,能提供更多的電力,但要注意的是會造成生態衝擊,比如鳥類在飛行過程中可能會因為撞上運轉中的風扇而死亡、運轉風扇產生的氣流會干擾鳥類的飛行路徑,另外風力機蓋在海上也會阻礙海鳥在海域的覓食,而且風力機運轉時產生噪音及震動,會對聽力範圍極廣的的白海豚產生干擾,造成棲息地喪失,以及聽力等的生理損傷,這些生態問題都是我們在興建離岸電力時需要考量的地方。
地熱發電:地球內部儲存著大量的熱能,而地底下的岩石跟水,會因為地熱形成高溫高壓的岩漿和蒸氣,而地熱發電就是通過利用地熱產生的岩漿和蒸氣來驅動發電機,產生電力,但地熱的能量密度非常低,所以鑽探技術顯得非常重要,這能幫助我們找到高密度的地熱井,但也要注意對環境產生的破壞,因為開鑿井口或者進行地下開採時,會造成地下水資源的減少,而地熱水通常含有高濃度的礦物質和鹽分,如果被排放到當地的水源,會造成水汙染,影響當地的生態環境。
除了零碳排發電外,我們也可以利用碳補集技術捕捉在空氣中二氧化碳,以及利用負載轉移,也就是在離峰時段用電,很適合工業用電,除了能幫助電力系統實現供需平衡,減少能源浪費外,也能減少尖峰時段的用電負荷,我們說了這麼多,不論是區域性能源供電、全國性輸電網、零碳排發電技術、創新電池技術以及透過碳捕集技術、節約能源都需要相輔相成才有機會實現電力零排放,但實話說很不容易,一定要整合市場、政策、技術,才能達成這個目標,而且我認為當我們在開發像離岸風力以地熱發電技術時,也要注意到對生態環境所造成的衝擊
第五章我們將談到人類在製造過程產生的碳排放,這佔了年排放量的31%,其中三種材料占最大宗:分別是鋼材、混泥土和塑膠,當我們在煉鋼或製造水泥時,會釋放大量的二氧化碳,以煉鋼來說,每冶煉一噸重的鋼材會產生1.8噸的二氧化碳,而每製造1噸的水泥就會釋放一噸的二氧化碳,這種比例是很可觀的,而每年持續增長的房地產開發與基礎建設需求,使得脫離鋼材及水泥的需求幾乎成為不可能,而塑膠雖然不會釋放二氧化碳,但在製造過程中會將一半的碳留在塑膠中,導致塑膠需要長達數百年才可分解,嚴重的海洋污染和垃圾掩埋問題已對生態環境造成巨大破壞,對於製造業如何朝零碳排放目標邁進,蓋茲提出了三個解決方向:
首先是以零碳排發電提供工廠運作所需的電力,避免使用化石燃料,就像我們上一章提到的以風力、太陽能等綠能來發電。
其次是尋找製造零排放材料的技術,例如透過碳捕技術來攔住水泥在製造過程排放的碳,或者以「氧化物熔體電解」這項新技術來煉鋼,過程中不會產生二氧化碳,在塑膠方面,我們可以利用不依靠燃煤的技術,來取得塑膠所需的碳,比如我們可以直接從植物身上提取碳,再放入瓶子或塑膠產品中,封存數十年或數百年,就不會產生額外的碳排放,以此達到零排放目的。
最後則是減少使用量,回收再利用鋼材、水泥、塑膠等製造產品,開發可以重複再利用的材料,並以綠色建築來取代鋼筋水泥建築,打造環保、節能、永續建築環境。
另外我想提出我的一點想法,蓋茲提出了透過政策結合市場需求與技術創新的見解,來避免氣候災難,但我認為其中仍然反映了「成長」、「消費」的本質,如果我們看待自然萬物的方式,是為了滿足我們的需求,而不是尋求人類與自然的互利共生的生活方式,那麼地球媽媽持續增加的負荷,以及人類對生態資源的需求,並不會因為我們將全球升溫限制在攝氏1.5度或2度內而減少。
以上就是比爾·蓋茲《如何避免氣候災難》的第三章到第五章內容,第三章我們探討了在進行氣候變遷的討論之前必須要問的五個問題;第四章我們了解了我們如何用電,以及綠色能源的前景和目前的技術限制;第五章我們一起閱讀了,製造業的三種材料,鋼材、混泥土和塑膠,在製造過程中的碳排放有多麼驚人,以及造成的生態破壞,而人類對這些材料的需求幾乎是難以取代的,同時我們也了解該如何往製造業零碳排的方向邁進;而我也提出了我個人的見解,也就是,如果我們看待自然萬物的方式是如何獲取,而不是回饋,那麼再先進的技術也無法阻止人類毀滅地球的那一天,下一集將由Stacy跟大家一起讀《如何避免氣候災難》第六章、第七章跟第八章,我們如何耕種養殖、如何運輸、以及如何調節溫度,節目的最後,我想問大家的是,對於避免氣候災難的方法,大家認為是尋求人類與自然的互利共生的生活方式,還是不需改變對大自然的看法,以創新技術來避免災難就好?如果您喜歡這集內容,歡迎推薦並分享給身邊的朋友,也歡迎在下方留言寫下你對這集的想法與意見,祝大家有一個愉快、美好的一天,Together一起讀,與你下次見。
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