環境能源

讓建築物也開始呼吸 Letting buildings breathe

讓建築物也開始呼吸 Letting buildings breathe
國立臺灣大學環境工程學研究所 陳之傑

自有文明開始,建築給了人類區隔自然與文明的屏障,馬爾庫斯・維特魯威在他的《建築十書》中提到,建築物應該具有「堅固(firmitas)、實用(utilitas)、美觀(venustas)」三項要素。隨著自然環境變遷,環境污染及破壞,世界各地紛紛吹起綠建築(Green Building)的運動,而我國因應亞熱帶氣候發展出綠建築評估系統(EEWH),以生態、節能、減廢、健康為主軸,評估生物多樣性、綠化量、基地保水、日常節能、二氧化碳減量( reduce carbon dioxide emission)、廢棄物減量、室內環境、水資源及污水垃圾改善等九大評估指標,以發展台灣的綠建築[1] [2] [3]

新型水淡化技術—電容去離子技術

新型水淡化技術—電容去離子技術 (Novel Desalination Method- Capacitive Deionization)
國立臺灣大學環境工程學研究所黃書芸

全世界有超過美國人口三倍以上的人們正面臨缺水危機,有卅多個國家處於嚴重缺水區域,加上全球人口持續增長,水資源會更加不足。一旦缺乏潔淨用水,疾病與死亡率將會提升,農民無法正常灌溉作物,許多工廠及產業無法運行,將會影響整個地區的環境衛生和經濟發展。臺灣雖然四季有雨,但因地形高聳陡峭,河川短小湍急,不容易儲存水資源,也面臨到缺水危機。由經濟部水利署的資料顯示,臺灣在全世界缺水地區排名第十八。在這個全球面臨缺水的情況下,找尋水資源十分重要,而海水淡化就是其中一種方法。

微生物電力公司—從廢水生電 Microbial Fuel Cell- from Wastewater to Energy

微生物電力公司—從廢水生電 Microbial Fuel Cell- from Wastewater to Energy
國立臺灣大學環境工程學研究所 蔡成章

隨著近年來工業發展,能源的大量使用,石化燃料在未來將逐漸匱乏,並且正因為大量地使用石化燃料,使得近年來全球氣候發生重大的改變,根據政府間氣候變遷專門委員會 (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC )2008年的報告指出,隨著全球氣候變遷的影響,極端氣候地區的範圍將會擴大並且更加嚴重,增加部分地區水資源匱乏的壓力,故減少石化能源的使用,並找尋替代的能源成了現今努力追尋的目標。近年來,微生物燃料電池技術的發展與應用受到關注,因其同時具備兩項特點:能夠進行廢水的處理,同時還能夠產生電力。

能源與臺灣競爭力 Energy Supply and Taiwan Competitiveness

能源與臺灣競爭力 Energy Supply and Taiwan Competitiveness
臺電公司核能技術處策劃 陳怡如組長

以出口為導向的臺灣經濟

每個國家各有其生存之道,有的國家輸出天然資源、有的國家出口精密工業產品或農林漁牧產品、有的國家則靠創新的設計以傲國際。

而臺灣在清朝時就已調查過,除了硫磺之外沒什麼天然資源,當時的淡水(滬尾)開港通商之後,主要出口項目有樟瑙、茶、糖。清末(1866 英商 John Dodd 從福建引進安溪茶苗及在大稻埕茶商配合下(1),臺灣茶大量出口,使臺灣成為清政府財政狀況良好的省份。日治時代臺灣出口的項目是樟瑙、茶、糖、米(2)。

淺談使用能源的倫理面 Think about Ethics of Energy Consumption

淺談使用能源的倫理面 Think about Ethics of Energy Consumption
臺電公司核能技術處策劃 陳怡如組長

遠古至今,人類為了生存需要能源;社會工業化之後,為了享受電力帶來的便利生活,以及以進步的科技上天探索太空,下地開發海洋,更需倚賴能源不可。由於能源資源有限,加上人口不斷增加,若想維持美好生活,就必須確保能源供應無虞。能源應該用於和平用途、造福人類而避免為把持或搶奪能源而引發衝突和戰爭。此外能源的分配與使用也應符合公平正義原則,本文嘗試探討有哪些倫理原則須考量。

(一)考慮地球上各種生物的生存權

人不是地球上唯一的住戶,各種生物在地球上也有生存權。影響層面較大的是溫室氣體排放所造成的氣候變遷。各國對電廠的排放都有規定,業主需加裝排煙脫硫設備,使氧化硫(Sox)、氮氧化物(NOx)排放減至最低以免污染空氣、產生酸雨;也對溫排水加以管制,以免影響附近海(河)域生態。但化石燃料電廠仍不免還是會排放 CO2。故有的政府以徵收碳稅來鼓勵低碳能源之使用,減少 CO排放。假設每噸 CO收 $$15$$ 美元,各種發電方式每度電之碳稅如下表第 $$1$$ 列:

核能 風力 太陽能 水力
1.46¢ 0.90¢ 0.02¢ 0.02¢ 0.08¢ 0.14¢
4 miles2 8 1 36 62 24

燃煤及燃氣廠排放 CO最多。

為了減少對電廠附近生態的影響,電力公司在某地區開發電源都會先做「環境影響評估報告」,但評估重點在「人」,亦即不影響當地農、林、漁、牧的生計、也不影響當地的輻射背景值、水文和氣象。若考慮該處各種生物的生存權,發電設施所需面積越大影響就越大,上表第二列是每年發電 $$10$$ 億度所需要的面積,表示大量採用太陽能、風力、水力時會對環境造成巨大影響。(註1)

讓城市的交通呼吸:淺談綠色運輸與慢行交通 Reviving the Breath of the City: Green Transport and Slow Traffic

讓城市的交通呼吸:淺談綠色運輸與慢行交通 Reviving the Breath of the City: Green Transport and Slow Traffic
臺灣大學環境工程研究所江羽欣、陳靖昇

隨著地球暖化,全球環保意識抬頭,在這個後京都議定書時代,世界各國無不努力思索如何減少碳排放量。目前,在全球總碳排放量中,約1/4是來自交通運輸工具,並意味著相應的能源耗用;其中,更有近半數是來自私有機動車輛(小汽車、機車等)。

除了CO2 的排放,機動車輛使用的同時,也伴隨著空氣污染、噪音、空間需求(停車格位)甚或交通事故等外部成本。為有效抑制機動車輛的成長和相關負面效應,近年來國際間興起一股綠色運輸與慢行交通的風氣。

臺灣電,哪裡來(二) 臺灣需要哪種發電方式 How to decide our energy mix

臺灣電,哪裡來(二) 臺灣需要哪種發電方式 How to decide our energy mix
臺電公司核能技術處策劃組長 陳怡如

連結:臺灣電,哪裡來(一)  臺灣電力發展進程與比較 

不管是火力發電、水力、風力、太陽能或是核能發電,每種能源的開發與利用,各有其優缺點,各國只能依其需要,搭配適合的能源開發方式。至於,臺灣該如何挑選發電方式?有些考量原則可依循。

一、先開發固有天然資源

臺灣水力資源雖然不豐,畢竟是自有資源,從日治時期即開發日月潭、大甲溪流域。光復後更積極開發濁水溪、木瓜溪、立霧溪等,目前水力資源已大部分開發。

二、歷史的淵源:

有的國家產煤、石油,則會以煤、石油為發電主角;有些國家則在計劃經濟下建設核電廠、燃氣廠,如蘇聯。臺灣也盡力在各種可用的天然資源裡開發電力!

三、有無合適的廠址:

臺灣化石能源都靠進口,所以燃煤/油/氣電廠都要靠海邊;核能電廠則要考量地質條件、人口稀少、冷卻水源等廠址條件要求;水力電廠要建在河邊;風力機要設在有風的地方;太陽能板要裝在陽光很強的地方。

臺灣電,哪裡來(一) 臺灣電力發展進程與比較 Power Generation– Variety and Comparison

臺灣電,哪裡來(一) 臺灣電力發展進程與比較
Power Generation– Variety and Comparison

臺電公司核能技術處策劃組長 陳怡如

現代生活若缺乏電力,人類社會的運作可能就要停擺。如何發現、擷取能夠永續供應的能源,也是各國努力解決的問題!而臺灣在電力發展的軌跡,又是怎麼開始的?

臺灣電力開發史的各項第一

第 $$1$$ 個燃煤火力:清光緒14年(西元1888年),時任臺灣巡撫的劉銘傳在台北市創立「興市公司」,裝置小型蒸氣燃煤發電機,以低壓供應照明,雖然為時僅月餘,然在我國電業史上,卻為國人自辦電業之濫觴。

第 $$1$$ 個水力電廠:到了日治時期,1904 年日本政府於龜山完成發電廠興建,為臺灣地區水力發電之始。隨後陸續開發,並於 1919 年成立臺灣電力株式會社,著手進行日月潭水力發電工程,至民國 33 年,全台發電總裝置容量為 $$32.1$$ 萬瓩。

第 $$1$$ 個燃氣火力電廠:而臺灣第一個燃氣火力發電廠於民國 44 年在南部成立,一開始,營運所裝置三部汽輪機組及三部氣渦輪機組,總裝置容量約 $$30$$ 萬瓩,以供應高雄地區的電力。這三部氣渦輪機組及三部汽輪機組已分別於民國 72 年及民國 82 年屆齡退休。

都市污水處理之生命週期評估 Life Cycle Assessment of Urban Wastewater Treatment

都市污水處理之生命週期評估 Life Cycle Assessment of Urban Wastewater Treatment
國立臺灣大學 環境工程學研究所 許桓瑜

污水處理廠是個鄰避型的公共設施,也就是任何人都不希望污水處理廠就蓋在自己住家附近。然而,污水處理廠是都市水管理的重要基礎;過去污水處理廠多著重於處理效率、操作維護便利,以及避免放流水排放對環境造成影響與生態衝擊,現在則更進一步讓污水廠減少對環境的影響,並成為可融入社區鄰里,提供民眾休閒與環保教育的公共設施。

世界十大污水處理廠各有不同特色,美國芝加哥(Chicago)與波士頓(Boston)的污水廠是世界數一數二規模相當龐大的污水廠,污水處理設備占滿了廣大的面積;巴黎塞纳阿哇勒(Seine Aval)的污水廠,以種滿綠色樹木聞名,一樣是大型公共水處理設施,卻可以與人們親近許多;香港與日本的污水廠相對無法有那麼大的規模,但在水處理設施的設計,可以用較小的空間,達到相同處理水量與效果。

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智慧綠建築 Green building

智慧綠建築 Green building
國立臺灣大學 環境工程學研究所 許桓瑜

綠建築,又稱為可持續性建築,指建築物的結構以及使用過程是環保且節約資源的。從選址、設計、建設、營運、維護等,皆包含於建築物的生命週期中。綠建築強調再生資源,無論是新建或改造,匯集了最新的技術並且具體實踐。綠色建築的作法或技術不斷進步,使用節能系統,減少環境負擔,是綠色建築永續設計的關鍵。

在美國Leed綠建築標章中有六大指標,分別為:永續基地、用水效率、能源與大氣、材料與資源、室內環境品質、創新設計。

永續基地中包含基地保水;用高輻射反射油漆作為屋頂的塗漆有助於降低建築物熱吸收、雨水花園與可透水鋪面的設計、生態庭園加上減少夜間戶外照明皆是永續基地的評比項目。

除了建築物本身的節水設備,在建築物內回收用過的水,搭配雨水蒐集系統,經基礎的污水處理後可做為沖廁或植物澆灌再利用。

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