4月22日地球日專題 – 環境能源篇
為了倡導環境保護，提高人們對於環境問題的意識，前美…
替代能源
瑞典自動化真空垃圾收集系統
瑞典自動化真空垃圾收集系統 (Sweden Automated Vacuum Waste Collection System)
國立臺灣大學土木工程學系 宋爾軒
全球綠色經濟指數排名第一的瑞典，生活中大大小小的事物都看得出政府綠色政策的落實，以及民眾強烈的環保意識。自 1960 年代開始，瑞典即採用相當先進的「真空管道垃圾自動收集系統」處理居家垃圾，這個系統可以自動把垃圾從各社區的垃圾桶透過地下管線運送到市郊外的垃圾處理廠，再進行後續處理（圖一）。以環保的角度來看，由於不使用車輛運送垃圾，可以降低運輸過程中廢棄的排放，減少空氣汙染，另一方面，因為清運垃圾作業全面地下化、自動化，可因此維持市容的整潔。
邁向無油國家 – 瑞典的綠色交通策略
邁向無油國家 – 瑞典的綠色交通策略 (Sweden Green Transportation Practice)
國立臺灣大學土木工程學系 宋爾軒
瑞典是世界綠色能源使用率第一的國家，瑞典政府於西元 2006 年宣布將於西元 2020 年成為無油國家，也就是到時候全面使用替代能源及再生能源。這個曾經是歐洲石油使用量第二多的國家，早在第一次石油危機（西元 1973 年）後，便全力發展水力發電、沼氣發電等再生能源。西元 2005 年，瑞典投資開發的沼氣動力火車正式營運（圖一），成為世界上第一個使用沼氣作為客運火車動力的國家；而瑞典的公車也全部採用生質燃料（圖二），使用向日葵、食用餿油、大豆與油麻菜仔等原料提煉出的燃料做為公路客運的動力，可見其綠色能源政策已經應用於交通運輸，並獲得相當的成效。
航空產業如何減少碳排放？
航空產業如何減少碳排放？(Reducing emissions from aviation)
國立臺灣大學土木工程學系 宋爾軒
近幾年來因為經濟快速發展以及海外旅遊風潮湧現，航空業不論是客運或貨運，其運量上皆有顯著的成長，然而為了響應節能減碳的政策，飛機製造商與航空業者在享受這股錢潮的同時，也投入不少資本致力於降低飛機的碳排放。
再生能源發展的限制（下）
再生能源發展的限制（下）(renewable energy – 2)
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯
2010年，美國能源部能源訊息局「2010年世界能源展望-高瞻」報告書–全球再生能源生產量（如圖一），指出風力與水力發電除外，以生質能源最具潛力、太陽能與地熱能其次。2009年再生能源成長較2008年增加8％，佔全球能源總量的25％，再生能源科技於 2009年大幅成長，尤其風力發電佔再生能源之冠。太陽能發電從2004 ~2009年之間，由於光伏系統 (photovoltaic system or PV system)的研發也呈現快速成長。光伏系統是由多個組件，包括光伏組件、機械、調節電力輸出的裝置等連接成一個系統，使用一個或多個太陽能電池板將太 陽光能轉換成電能。
圖一、全球再生能源生產量—風力與水力發電除外。（單位：十億千瓦/小時）（資料來源：2010年，美國能源部能源訊息局「2010年世界能源展望-高瞻」報告書，Source: US Energy Information Administration, International Energy Outlook 2010 – Highlights, http://www.eia.doe.gov , November 2010）
再生能源發展的限制（上）
再生能源發展的限制（上）(renewable energy – 1)
台中市雙十國中自然領域王淑卿老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯
美國能源部（the United States Department of Energy）於2006年進行全球能源消耗形式分析結果如圖一所示。傳統化石燃料仍是位居全球能源消耗量前3名，包括石油、煤炭、天然氣等，分別佔35.43％、28.15％、23.46％，總共佔了全球87.04％的能源消耗量。其次為水力發電佔6.27％、核能發電佔5.79％、與其他再生能源發電佔0.91％。所有的再生能源發電僅佔了7.18％。可見再生能源發電在發展過程面臨許多限制與挑戰。
圖一、2006年美國能源部（the United States Department of Energy）進行全球能源消耗形式分析圖。（http://upload.wikimedia.org/wiki ... on_by_type_2006.png）
潮汐力
潮汐力 (Tidal Power)
臺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
潮汐力（Tidal Power）有時候稱為潮汐能（Tidal energy），是水力（Hydropower）的一種，其能量可以轉變成電力或其他有用的能量形式。潮汐能雖尚未廣泛地應用，但潮汐比風能與太陽能更可信賴，在發電上具有潛力。潮汐能發電是海洋能發電的一種，遠在羅馬時代的歐洲就有使用潮汐能的磨坊。
潮汐的起源，來自地球與月亮、太陽的相對運動，它們之間有重力（gravitational force）的彼此交互作用，週期性的水位變化與潮汐水流，是受到月亮與太陽的重力吸引所致。由於月亮與太陽的吸引產生的潮汐力量（tidal forces），結合地球的轉動，形成了潮汐現象，因此潮汐能可說是取之不竭的再生能源（renewable energy source）。潮汐發電就利用這個現象的水位升降來發電，潮汐愈強，即水位越高或水流速度（current velocity）愈大，產生潮汐能就愈強。
風力
風力 (Wind 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
風力 (wind power) 是利用風力渦輪機 (wind turbine) 將風能轉換成有用的能量形式，如電力等。1979年丹麥開始發展風力工業，當時所使用的渦輪機的容量很小，只有20到30千瓦 (KW)，現在已擴大其容量並在許多國家使用，到2008年底渦輪機已達121.2十億瓦 (GW) 的容量。目前風力發電佔世界用電的1.5%，而且在2005年到2008年間快速成長了兩倍，有些國家已達到相當高的風力產能，像丹麥的風力佔了19%的電力生產，西班牙、葡萄牙佔了11%，德國、愛爾蘭佔了7%，現已有八個國家將風力發電用在商業用途上。
地熱加熱（Geothermal Heating）
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。
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