觀點投書:美國和台灣過得了碳關嗎?

2021-03-08 06:10

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消減碳排放仍有其它方法

表四,2019年Top 10發電國的核電量及其國內結構占比。(胡僑華提供)
表四,2019年Top 10發電國的核電量及其國內結構占比。(胡僑華提供)
表五,綠化程度合格國家10個 + 該國核電占比 = 該國不排碳發電占比。(胡僑華提供)
表五,綠化程度合格國家10個 + 該國核電占比 = 該國不排碳發電占比。(胡僑華提供)

消除溫室氣體的發生,尤其是二氧化碳的排放,是防止氣候劇烈變異,也是巴黎氣候協議 (Paris Agreement) 的宗旨,從表五可以看出加拿大、德國、西班牙、英國乃至阿根廷,在綠能與核能雙項加成的作用下,不排碳能源發電的成績相當優秀,就以美國和中國比較,以美國約有100個核電站,近20% 的核電占比,儘管中國綠化率超越美國甚多,但不排放碳發電率仍被美國勝出5%之多。反觀台灣卻發出危險的信號,五年之後,就算綠化率可達標至20%,但現有的11.8%核電將完全關閉,則不排碳發電占比從2019年的18.5%到2025年的20%,有什麼進步?台灣一直期望加入國際組織,卻做出如此令人失望的能源計畫!

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巴黎協議-從減碳到碳中和 (Carbon Neutral)

科學先進國家如美國一直在研發不排碳的燃料,比如利用太陽能電解海水產生氫氣發電,採取特殊的金屬如鎳基合金以各種形狀或塗布作電極,延長電極遭腐蝕的時間,可大為提高產氫能力及降低成本,且可應用於船舶和浮台上。

根據日本研究的報導,一種新的系統可以捕獲電廠所排放溫室效應的碳,並將其回收而產生更多的電力,以此方式重複利用廢氣,發電廠可以減少碳排放,同時還提高更多的產電量,雖不能代替碳的零排放,但大可紓解氣候變異的行程,一般碳捕獲系統 (Carbon Capture and Storage, CCS) 需要過多的能量,以致不符經濟回收效益,但此新系統可以在低溫狀況下運行,使CO2 與H2反應成甲烷或汽油等可燃燃料分子,雖然最後會達到收益遞減的結果,但此循環系統可產生更多的能量,而不會將碳排放至大氣。

核融合設備在中國也稱為「人造太陽」,期許在地球上建構一個能量可與太陽媲美的反應爐,不過太陽上的核融合反應已持續了46億年,目前地球上能維持幾秒都是大難事,首先要具備大型真空且有磁場裝備的容器,將電漿溫度加熱至與太陽一樣,磁場可將其懸浮起來且約束住,因此不會穿破容器壁,並將氫的兩個同位素-氘和氚置於高溫高壓下,其引起的聚合反應會產生中子、氦及大量能量,將這能量用於發電廠,未來就有不排放二氧化碳、不必耽心核爆、經濟而源源不斷的電源了,中核集團研發約束和融合的裝備,之前已打造三座大型托馬克融合反應爐 (Tokamak Fusion Reactor),新一代HL-2M融合反應爐於2020/12/4首次放電,電漿電流能力可提高至2.5兆安培以上,電漿溫度可達1.5億 ゚C,將有助於中國2050年核融合商業運轉,此計畫背景是國際熱核聚變實驗堆 (ITER),包括: 歐盟/中/印/日/韓/俄/美七方的合作,中國的參與獲得相當發展先機。

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