油價透視Energytech

這一章節, 我們想先延續第六章最後一小節, 有關”氫從哪裡來? ”的問題, 繼續討論! 由於因為再生能源的可循環永續性, 以及親近自然, 對環境無害的特性, 使得”可再生能源製氫”, 成為能源科學家們正積極開發的一條路! 

一般我們認為, 只要是取之不盡, 用之不竭, 可以達到人類永續能源需求與兼顧環境保護目標的能源, 都可視為可再生能源; 通常包括: 生物質能、太陽能、風能、海洋能、地熱、水力等.

其中太陽能, 可從太陽能直接發電和太陽能聚熱兩種不同的設計系統來討論;

而風能比較單純, 我們可以從風車大小、樣式, 以及風車所在地是陸地還是海上來區別;

至於海洋能, 則有許多不同的利用方向如: 潮汐能, 波浪能, 溫差能, 鹽差能和海流能, 都有專家投入開發發電系統;

另外, 對於地熱能的利用, 也可簡單的分為直接利用取暖如溫泉, 或是利用地熱來發電. 

有關水力發電, 其實我們大家都很熟悉, 水是大氣循環的重要媒介; 水在大海和湖泊中經過太陽照射蒸發, 形成水蒸氣, 然後在大氣層中凝結成雲, 然後降雨或雪, 再經由河流彙整回歸大海; 

由於水循環的動力完全來自太陽, 就像植物光合作用來自太陽; 風因太陽輻射熱形成地表溫差, 引起大氣對流形成; 因此除了核能, 和潮汐能( 大部分能量來自於月球 ) 之外, 其餘的能源, 包括水力, 風能, 生質能, 甚至化石能源在廣義上都可被歸類為間接太陽能. 

一般水力發電是利用築壩攔水, 以人為方式創造水壓, 讓水流驅動水渦輪機來發電! 台灣地區的水庫有石門水庫、翡翠水庫、曾文水庫等, 都有發電的功能; 從二十世紀初期, 人類就積極的利用各種河川, 建造水庫發電, 目前世界百分之二十五的電力來自於水力發電, 但是如果從人類消耗的能源角度看, 水能只提供人類所需要的百分之六.

至於生物質能, 則必須從光合作用開始談起! 光合作用將太陽能轉化為化學能形式, 儲存在有機物中, 是植物賴以生存的主要物質和能量來源; 也是其他直接或間接依靠植物作為食物來源, 得以生存的生物, 所需要的有機物和能量來源! 有關綠色植物中的光合作用能量反應過程, 簡單來說, 就是存在於綠色植物中的葉綠素, 吸收太陽能, 通過光化學反應, 由水解酵素將水分子分解成為氫和氧氣, 再由ATP腺苷三磷酸將二氧化碳和氫, 轉換成葡萄糖儲存在植物體中 

所謂的生物質（biomass）, 本質上應該是指通過光合作用而形成的各種有機體, 包括所有的動植物和微生物; 廣義的看, 埋藏在地層中的煤、石油和天然氣, 也都是古代遺留下來的生物質! 不過有些專家會從應用面去看, 認為生物質是指由生物產生的有機物質, 例如木材與林業廢棄物如木屑等, 或是農作物與農業廢棄物! 

至於生物質能（biomass energy 或 bio-energy）, 則是太陽能以化學能形式, 儲存在綠色植物中的能量; 而有些專家從最終用途來分, 生物質能就是利用生物質中已經存有的能量, 經轉換所獲得生質燃料和生質電力等能源! 我們可以參考台灣核能研究所在生質能源領域的發展藍圖, 進一步了解到, 生質燃料可區分為生質酒精和生質柴油兩大類; 而生質電力則包括了傳統的生質燃燒發電, 生質酒精重組製氫, 以及我們接下來要討論的生物質製氫的相關應用!