能源

核電 （Nuclear Power）
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

核電 （Nuclear Power）是指透過控制的核子反應而運用其所釋放的巨大能量的任何科技。目前只有利用核分裂（Nuclear fission）反應來獲取能量，其他像核融合（Nuclear fusion） 與輻射衰變（Radioactive Decay）的方法，可能要等到將來的發展。核分裂的方法是利用鈾²³⁵U 的核子分裂反應所釋放的大量能量來加熱水，產生水蒸氣，以推動渦輪機發電。

2007年，核電佔全世界電力的14%，全世界共有437個核能反應器在31個國家運作。美國是核電產量最多的國家，其核電佔整個國家電力的19%；法國的電力以核電佔最高 （78%）；整個歐盟的核電佔30%，但歐盟國家的核能政策並不相同，以奧地利，愛爾蘭為例，就沒有核電廠；法國則是擁有數目最多的核電廠。許多軍事用的船艦或百姓用的破冰船使用核能推進器，太空載具（Space Vehicles）也使用核反應器（Nuclear reactors）。對於未來的核子工業發展，目前許多國家仍積極的發展核能。最近幾年，中國與印度為了因應其快速的經濟發展，對核電特別有興趣。英國的能源政策也認定將來能源可能短缺的問題，需要新的核電廠來補充或延長現有電廠的壽命。

地熱加熱（Geothermal Heating）
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

地熱能（Geothermal Energy）即蘊藏在地球內部的大量熱能。在有火山活動的板塊交接地帶常有高溫的地熱發生，除了板塊交接地帶之外，大部分地區離地面每下探一公里，溫度約增加25~30℃。地熱的來源約有80%來自放射性元素蛻變時所釋放出的能量，在地球內主要產生熱量的同位素（Isotope）有K⁴⁰、U²³⁸、U²³⁵、 Th²³²，地殼就如同絕緣體將其熱量包含其中，在地球中心的溫度可高達7000K。

自從羅馬時代人們就利用地熱來做暖氣設施與沐浴，最近則用來發電。過去地熱的開發受限於板塊交接地帶的地理位置，最近由於科技的進步，利用地熱泵（Geothermal heat pump）使可利用的地區與領域已擴大，目前已約有七十個國家直接利用地熱來做暖氣設施與水池加熱。

太陽熱能（Solar Thermal Energy）
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

太陽熱能 STE（Solar Thermal Energy）是利用太陽能作為熱能的一種科技。根據美國能量資訊局（USA Energy Information Administration）的標準，太陽熱能集熱器（Solar thermal collectors）分為低、中、高溫三種。低溫集熱器是一些平面面板，通常用來加熱游泳池；中溫集熱器也是些平面面板，用來加熱產生熱水給住家或商業用；高溫集熱器則是利用透鏡等聚光設備匯聚陽光，用來生產電力。不同於直接將陽光轉換成電流的光電池科技（PV），太陽熱能（STE）是利用太陽光的熱能或利用其熱能來間接發電。

在美國，加熱、通風與空調設備系統上所消耗的能源，約佔了商業用電的1/4，住家用電的一半。若利用太陽科技在加熱、冷卻與通風系統上，可補償這一部分的能量。在美國兩百萬平方公尺的太陽熱能集熱器中，有3/4是低溫集熱器，它們利用空氣或水做為傳熱介質。例如太陽能煙囪（Solar Chimney）是一種被動式的太陽能通風系統，它是由一種中空的吸熱物質（Thermal Mass）所構成，用來連接室內外的空氣。當太陽能煙囪受熱時，裡面空氣溫度升高，就形成一股上升氣流將室內空氣帶出室外，造成空氣流通現象，這種系統在羅馬時代就使用過，現在中東地區仍普遍使用。

丹麥的能源政策（Denmark’s Energy Policy）
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

書本「世界又熱、又平、又擠」作者佛里曼（Thomas L. Friedman）提到人類大量排放二氧化碳，造成溫室效應，使地球變熱了；新興國家崛起，許多人學習美國人的生活，造成能源需求的激增，使世界變平了；近世紀人口的快速膨脹，世界變擠了。這三項問題同時發生，造成氣候變遷加速，能源供需失調，也可能造成地球動盪不安，危機重重。佛里曼是一位美籍猶太人，一位全球採訪的專欄作家，一位「綠色革命」的推動者。他語重心長的道出，美國的政治人物若不能兌現三項承諾：加速發展綠色能源、美國不再是石油輸入國、採取具體措施改善氣候暖化，則美國將難以立足於能源危機的世界。

石油分餾（Fractional Distillation of Crude Oil）
國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

石油亦稱為原油(crude oil)，由超過8000種具有不同分子大小的碳氫化合物 (及小量含硫化合物) 所組成的混合物，原油中的碳氫化合物碳鏈長度大約C₅H₁₂在C₁₈H₃₈到之間。工業上，石油需經過分餾(fractional distillation)才能進一步應用。

分餾的原理是不同大小的碳氫化合物具有不同的沸點。分子量愈小的碳氫化合物, 分子間的凡得瓦力便愈低,沸騰時所需的能量越低, 所以沸點越低。相反, 分子量愈大的碳氫化合物, 分子間的凡得瓦力便愈大,沸騰時所需的能量越高, 所以沸點也越高。 因此於不同溫度時，這些具有不同沸點的石油蒸餾液(distillate)便分別被蒸發出來。