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探索二十一世紀能源面面觀

巫石吉
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會提到盧梭,起因於探索二十一世紀能源問題,對於盧梭的認識,來自於他的【愛彌兒】一書,盧梭以為人性本善但為社會所腐化的信念。因而,好的教育是「適性」的教育。它至少在孩子十歲或十二歲以前將是「負面的」。也就是說,讓孩子按照他自己的方式發展,不給它正面的訓諭。

盧梭給愛彌兒安排許多冒險和危險,讓他暴露於風吹日曬之下,以鍛鍊他的主角終生的剛強。

其實,對於盧梭強調給予孩子磨鍊的機會,與我心有戚戚焉。想當然耳,我更激賞他對於人類的進步有賴於藝術和科學進展這一信念的攻擊。他的主張是:「事實上,藝術和科學的進步意謂人類在道德上日益墮落。」他談到這個問題時正是工業格命的前夕。

對於他談及藝術和科學的進步意謂人類在道德上日益墮落,其中科學的進步確實導致一連串的環境污染問題產生,雖然人口增加是無可避免的問題,但是科技的發達帶來二十一世紀能源耗盡的難題,卻籠罩在當下的每一個人,首當其衝的就是「石油高價位時代來臨」與「石油用完怎麼辦!?」

盧梭一七一二年在日內瓦出生,活了六十六歲。兩百多年過去了,想不到科技的發達帶來的不只是污染與溫室效應,它還把地球上經過幾千萬年,甚至幾億年時間累積的石油、天然氣、鈾等珍貴能源,在十八世紀工業格命後短短兩百年間耗費殆盡,這不僅僅是道德的敗壞問題,還牽扯出人類的貪婪本性。

先從石油如何形成談起,大約46億年前,地球在宇宙間生成,20億年前,地球上出現了最簡單的單細胞生命體,從此地球上就有了生物的寄存。

推算在數億年前,大量的浮游生物及動植物死亡之後他們的殘骸,堆積在海底下逐漸形成沈積物,由於沈積物的重量,使這地區因而持續下陷,形成了沈積盆地。這些埋藏在沈積盆地內的動植物殘骸,在缺氧環境下經細菌作用將碳水化合物中的氧逐漸消耗掉,再隨著埋藏深度的增加,溫度與壓力也相對提高,經過數百萬年後,有機物逐漸受熱裂解出油氣,但並不是每一個沈積盆地都可以產生油氣,要看生油岩層所含油母質的種類及其成熟度而定。由於當初沈積環境的不同,則有形成氣態的天然氣、液態的石油與固態的煤炭差異。一般而言,可以生油的岩層稱為生油層如頁岩、泥岩。

十九世紀初,都會城市興起,為了尋找更好的照明方式,有段時間鯨油燈是人類照明的主流,因此捕鯨成了當時的重要行業,到了十九世紀中葉,鯨的數量減少,開始使用提煉自煤礦的煤油燈。1859年八月,紐約列車長愛德溫‧德瑞克在美國賓洲發現全世界第一口油井。1861年,德國企業家尼可拉斯‧奧圖發明了全世界第一個靠汽油燃燒的引擎。

人類開採石油,不過短短一、二百年的歷史,卻已經將這億萬年的遺產用掉大半。自第一次世界大戰後,由於石油裂解科技的突破,從此成分複雜的石油可以透過高深的技術,衍生出千百種用途的石化原料。石化產品常以各種不同的面貌呈現在人們生活四週,但很多人常常不知道那竟是從石油變化而來的。

而若非這幾十年來,發現石油在石化業上的用途,可能也只是將它當作燃料廉價地消耗掉罷了,但千真萬確的是,石油來之不易而且所剩不多!

沒錯,科學的進步是帶來了繁榮發展,舒適便捷;然而資源並非不虞匱乏,在高科技下仰賴能源的程序越強,當石油、天然氣、鈾等珍貴能源於三十幾年內用盡,對於沒有能源的臺灣,當是最重要的反思。

「石油是工業的血液,石油是戰略物資。」因此,各國的戰略眼光都瞄準了金子一般的石油。近30年,全球的油氣勘探從過去「規模取勝」、「成本取勝」發展到現在的「技術取勝」。這是因為,隨著油氣勘探工作的不斷深入,發現油氣的難度不斷增加。油氣勘探領域不得不轉向深層、轉向沙漠、轉向海洋甚至極地。

我將二十一世紀分為上、中、下三個階段,能源危機會在二十一世紀中葉面臨,到時候不僅臺灣會嚴重受到衝擊,全世界沒有能源國家均會深受困擾。

我思索過一段很長時間,目前的能源替代方案中,只能治標不能治本,幾乎找不到任何一種新能源像石油如此便捷多元。我們所能挽救的是開發太陽能、風力發電、地熱、水力發電等等,問題是沒有根本解決實質問題。

這大概連科學家也解決不了的二十一世紀能源危機,想當然耳,應該讓人們覺醒,由政府與民間大聲疾呼「節約能源」的實質行動。

隨著石油蘊藏量逐漸被開採殆盡,有人預測廿一世紀將是「氫的世紀」,也有人預測是「太陽能世紀」,不管怎樣,石油世紀終結在廿一世紀是一種愈來愈明朗的趨勢。唯一可以確定的是,一個經濟體如果無法在石油終結世紀來臨之前作好準備,將面臨經濟發展與競爭力大幅倒退的命運。

廿一世紀石油世紀將終結,而再生能源理論上是取之不竭、用之不盡的資源,不過,隱藏在這背後的權力與財富邏輯依舊有某種連貫性:即誰能掌握再生能源的關鍵技術,誰就擁有巨額財富。

此外,自然界再生能源開發,包括太陽能、水力、風能、潮汐能、地熱等。

  在各種新能源中又以太陽能最具未來性開發應用價值,因為太陽能具有不變性之特徵,其本身便是能的形式,分布廣闊容易穫得,同時是世界上最豐富、最永久性的能源,最重要的是,使用時無任何污染問題。上個世紀的大發明家湯瑪斯愛迪生曾說過的一句話:「我會押寶在十分有前景的太陽能上。」而幾十年後的現在,創投業者才開始注意到這句話的重要性。

  德國擁有可能是世界上最積極也是最大的太陽能計劃,也許也算是目前最大的太陽能市場。而美國加州也計劃在接下來十年要投入30億的美元,建造3000百萬瓦發電功率的太陽能板。

太陽能除已運用在建築、住宅上,為因應德國日照不足,仍不斷研發新款太陽能板基座及新式太陽能發電模式。目前全球只有德國製造出可隨日照方向變動,自動轉動太陽能板的基座,在德國境內可因這項新科技提高使用效率百分之二十八,在南歐可提高百分之三十八,其他地方逾百分之四十。

國內目前應用太陽能較具成效方面且已商品化的方屬家用太陽能熱水器以及太陽電池發電系統兩種產品,在技術上與品質上均具有一定水準。

  台灣茂迪的太陽能電池95%至98%皆外銷,只有2%到5%內銷,成為極大的諷刺。茂迪的主管為了他們的產品無法為台灣所用感到十分遺憾,因為,台灣比其他國家更需要儘速使用這些太陽能光電池,發展再生能源。

  此外,再生能源還可推動台灣周邊的產業,例如太陽能與台灣晶片產業結合,將促進半導體代工產業升級為太陽能光電先進產業。台灣得利於晶片產量為全球第十一名,要推動太陽光電等環保科技產業,比起其他國家有更好的利基。

  再生能源絕對是一項利多的產業,所謂發電成本過高的劣勢,也將隨著科技進步與化石能源的價格飛漲,而呈現「黃金交叉」,有一天再生能源的價格將會低於傳統燃油、燃煤甚至核能等發電方式。更何況,再生能源毋需燃料,等於是「老天爺付電費」,一旦設備裝置完成,能源的供應便生生不息。

國內的再生能源產業方興未艾,政府除了因應能源危機,推動再生能源責無旁貨之外,更應提供制度面的經濟誘因,扶植國內的再生能源產業,在激烈的國際競爭之中站穩腳步,因為,能源永遠是賺錢的行業,掌握先機就是搶佔市場,這是顛撲不破的真理!

  太陽能何以成為再生能源最受青睞項目?因為太陽能可以提供全球最安全穩當的用電,而且德國已預見二零五零到二一零零年,太陽能將成為全球最大宗能源。

  太陽能推廣中心SOLON專案經理Timon Herzog指出,二零二零年,太陽能發電將供電給一兆人使用,提供超過二百二十萬個工作機會,並減少一億六千九百萬噸CO2的排放。

  到了二零四零年,他表示,太陽能發電將提供全球五分之一以上用電,而預測十五年內,太陽能發電可創造出歐幣六十二兆元的工業規模。

未來太陽能發電將成為再生能源中的主流,我一直注意德國大力研究太陽能發電的成果與成效,1861年,德國企業家尼可拉斯‧奧圖發明了全世界第一個靠汽油燃燒的引擎。從這項醒目的科技成果可以思考到一個觀點,德國企業家永遠站在科技未來的主流趨勢,德國人是世界三大最聰明的民族,他們的科技研發潮流可以作為臺灣發展再生能源的典範。

政府應該有一長遠的計畫,德國在西元2000年便成立再生能源相關法案與計畫,我們似乎該有一套應變措施,不該等石油漲到無法承受時才頭痛醫頭,腳痛醫腳,應有遠景的前瞻未來,才不會有能源危機下的犧牲者!@

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