May 28,2018 09:24

星期專訪:中研院長廖俊智談「減碳社會」─提高能源效率 捕碳轉化新能源

台灣積極推動能源轉型,卻也面臨需減空污、減碳挑戰,中研院長廖俊智提出碳中性、減碳社會的呼籲,.......

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星期專訪:中研院長廖俊智談「減碳社會」─提高能源效率 捕碳轉化新能源
2018-05-28 06:00
記者簡惠茹、黃以敬/專訪


台灣積極推動能源轉型,卻也面臨需減空污、減碳挑戰,中研院長廖俊智提出碳中性、減碳社會的呼籲,建議不論從世界碳排放問題或台灣能源使用現況來看,減碳社會轉型關鍵在於須積極提高能源使用效率,且加速從已知技術減少排碳、減污,核心概念並非單純節電,而需用得更有效率,這是台灣短期較可行方法;長期則要積極發展新技術,希望進一步將二氧化碳變成可用能源。

而國家經濟及科技發展都需人才,面臨中國及國際搶人,返國服務而建立典範的廖俊智則指出,台灣科研實力是在持續進步,人才也相當優質,但整個世界都在進步,全球人才的競爭相當劇烈,因此台灣不要自輕,但要特別警惕,改善學術研究環境以利留才、攬才。

逐步減污 再增加碳回收循環
問:核廢無法處理、核電將漸除役,台灣必須能源轉型,但也要減空污減碳;院長建議碳中性社會,能進一步闡述?

答:碳中性社會是很重要的目標,但短時間確實不易達成。必須逐漸減少碳的排放,並逐步增加碳的回收循環。

短期而言,我曾呼籲,目前台灣最重要是增加能源使用效率、佈建再生能源,逐步以再生能源取代石化燃料。尤其須從已知理論技術去減少排碳、減污,核心概念並非單純節電,而要用得更有效率。

做法包含,在工業上優化製程、更新設備,並避免在尖峰時期過度用電,例如,透過智慧化調控,工廠間可輪流於離峰時段運作,降低尖峰時刻用電量。此外,也可採用先進技術,例如,人工智慧、智慧型電錶電網等,提高能源效率,甚至發展熱回收和熱循環的技術。

所謂熱回收,例如回收冷氣及其他機組運轉產生的熱,輔以太陽能來產生熱水,減少電熱使用。這種直接用熱交換的方式,節省熱和電轉換的能量流失,效能較高;這不是新穎技術,加以先進設計,便可解決部分現代社會的問題。

在短期,亦可透過利用現成的技術來取得立即成效。同時,落實車輛保養檢查、增加行駛里程數,鼓勵大眾運輸共乘,機車電動化、交通工具用再生能源、強化建築隔熱等,都是可強化執行的方法與概念。

儲能技術也須持續開發,以利中期階段再生能源廣泛佈建,目前雖有儲能技術,但大規模長期且符合經濟效益的儲能仍是一大挑戰。

中期階段,則是建構高效能低碳社會體系,台灣也會面臨到國際壓力,應建構設計導向的產業,包括產品設計、工業製程、節能減碳設計等,利用現有產業轉化成腦力密集、高品質、低耗能的產業,例如製造為主的公司,轉型成平衡用電時間、減少碳排放,製程優化的產業。

另還需完善大眾運輸工具、汽車的能源電動化、加強能源循環利用,如熱回收、農業民生的廢棄物循環利用及高質轉化。這些都可減少城市空污,同時增加綠能發電使用。例如將廚餘、垃圾產生的熱能轉化成能量直接傳輸。

著眼長期,則要研究將二氧化碳轉化成可用燃料,增加碳的再利用,發展碳轉化技術相對重要,目前各國、尤其台灣仍在初期階段,希望技術能加速成熟。

而垃圾不能亂丟,廢氣二氧化碳又怎可亂排?因此徵「碳稅」也是可考量方向之一。全世界都在思考碳稅議題。不少國際大公司皆已將碳稅納入未來投資效益評估的考量。

例如,Apple已宣布其全球廠辦設施皆以百分之百清潔能源供電;Google也宣布其購入的再生能源打平全球總耗電量。將來國際大廠都會再要求,其在世界各地的供應商都須使用再生能源;倘若屆時台灣才開始全面佈建再生能源,就太遲了。

台灣所面臨壓力是與時俱進的,未來國際組織或先進國家亦可能對某些高排碳的國家增課碳稅,甚至抵制。尤其鄰近的中國對環境保護的法令進步得也非常快,雖然我們過去稍有領先,但仍需持續跟上世界趨勢,甚至加快腳步。

現若為了經濟而忽略環境,屆時將會適得其反,反而應利用能源效率發展相關產業,也推動企業轉型,減少高耗能產業的比例。絕不能以今天的成本效益來評估碳排放,而要以中長期來看,同時將社會成本、健康成本、環境成本等一併考量。

藍綠菌捕碳 成功轉成丁醇燃料
問:中研院及國內哪些捕碳減碳和能源效率研究可作助力?

答:須先說明中研院任務在於長期的基礎研究,考量多是長期科研發展,不僅止於立即成效。中研院目前確實在進行不少有關碳轉換相關研究,包括將無機材料做成光化學觸媒、電化學觸媒,以及以生化反應進行二氧化碳轉換等。中研院希望有新突破,能提升未來人類對全球二氧化碳的管理。

我本身研究即是利用生物化學方法,加強自然界的光合作用途徑,也希望用新的生化反應途徑來固碳。例如藍綠菌可行光合作用,生長速率比植物快,又是單細胞生物,要做基因改造工程相對簡單,就是研究二氧化碳吸收再利用很好的研究題材。

透過設計新的代謝路徑,希望從藍綠菌找出較有效的二氧化碳代謝轉化路徑,並把這樣路徑技術引入到不同細菌、不同物種,目前已能成功轉換的化學品非常多,例如做為燃料使用的丁醇就是一種。

國外目前也多以藍綠菌來生產化學品,但要大規模商業化、節能減碳仍有一段距離,需更多研究投入,希望將來可應用到不同物種上,例如植物,找出最有效率能捕碳並轉化新種能源的方式。

「碳捕捉」在國內其他學研單位也有許多相關研究,整體而言,台灣在這方面都還有待加強,但這是非常重要的課題。

至於能源效率方面的研究,台灣雖已有不少成果,但力道可再加強。中研院很樂意與國內其他的研發單位更合作,大力推動能源效率的提升。因為這是台灣在未來三到五年內,最可靠的一種解決能源問題的方式,同時也可舒緩空污的壓力。

強化社會減碳意願 推動再生能源
問:對台灣能源政策還有哪些建議?用電穩定及減污減碳能更求衡平?哪些國際經驗可借鏡?

答:台灣的電費相對便宜,也影響了人民對用電的想法,目前大眾也普遍對「碳」無感。因此,最重要的,是在短期須強化社會「減碳」的意願。尤其應強化再生能源的「時尚感」,像美國特斯拉電動汽車公司等,或許剛開始成本較高,但這將有助再生能源的有效推動。

社會大眾也須了解為何要談論「減碳」。二氧化碳為溫室氣體,能源排碳跟空污有直接而密切的關係,減碳同時也會減緩空污。減碳更對地球暖化、氣候變遷有關鍵性影響。

以熱回收為例,在國外利用已很多,不僅工廠裡熱循環熱回收的技術相當普遍,在民眾生活的社區,尤其北歐地區,亦有整個社區用垃圾加溫熱水供應暖氣使用的實例。

據經濟部二○一六年統計資料,台灣九成能源來自石油、天然氣、煤,儘管未來能源使用形態一定會轉變,但依目前政策規劃,直至二○二五年,石化燃料依然佔總能源使用的八十%,再生能源則提升至二十%。

發電是可以靠再生能源發電,減少使用石化燃料。但除了電能,其餘形式的能源,如熱能仍仰賴石化燃料,所以要深度排碳,也須減少石化燃料。目前雖有以玉米製成的生質能源案例,但此舉僅在加速二氧化碳循環,因此最有效的方法還是應從空氣中捕捉二氧化碳製成燃料,技術尚不成熟,但仍是可努力方向。

改善學術環境 加強留攬高階人才
問:國力、經濟發展基礎在學術科研,但台灣也面對兩岸、國際磁吸而人才外流挑戰,院長對於台灣科研人才的建言?

答:台灣科研實力是持續在進步的。但整個世界也都在進步,特別是中國進步速度更快,而全球人才的競爭更加劇烈,人才流動隨著全球化腳步而逐漸消弭國與國的界線,台灣對此要特別警惕。

一方面必須改善我們的學術及研究環境,加強留才攬才,另一方面則更加速、加強培育在地人才,特別是高階人才,就國際比較來看,台灣本地的人才還是相當優質且具潛力的。

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