2009年9月19日 星期六

海洋施肥



由於毎年的全球性碳排放量超出八十億噸. 以及氣候變化的驚人後果. 科學家以及商業組織便引發了一些地質工程計劃以緩解問題. 全球性碳信用額市場正在膨脹起來. 老錬的企業家們亦把握機會去利用此新產品.

其中一些降低大氣層內温室氣體的手段便是”海洋施肥”.這裡所施的肥是具有吸收二氧化碳特性, 被稱為”Ocean phytoplankton”的物質, 例如鐵及氮. 在沒有受到政府對它進行潛在生態衝擊的研究及照管的情況下, 此概念便從小規模的科學演示提升至大規模的商業活動.

從一九九三年至二零零五年間, 由公衆資助的研究員作了十多次實驗, 把鐵釋放於少面積的海洋. 緃然欠缺準確的數據去判斷這些實驗的效果, 仍然有一些機構計劃把這”海洋施肥碳信用額”售賣與更多的需要抵消它們本身的碳足跡的組織.

但究竟大規模的海洋施肥到最後會否改變甚至破壞了地球上的海洋生態呢? 這確實是一個值得我們關注的問題.

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延伸閱讀 :

[11] Noreen Parks, Ocean fertilization – time to regulate ?, Environmental News, Environmental Science & Technology, February 1, 2008, pp.651~652.
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2009年9月6日 星期日

太陽光電發電池的應用


其中一些在坊間有售的太陽能枱燈售價約港幣二百元.

儲電部份用上 7.5cm x 7.5cm 的光電板及三顆 1200mAh/1.2V 的 NiMH 儲電池.儲電時間大約是十二小時的直接日射. 供電時間大約是四小時.

發光部份用十二顆發光二極管.

但所發的光很微弱. 效果不理想. 實在是令人失望 .

2009年8月15日 星期六

太陽能


在2005年,用來滿足全世界的電力消耗有:水力發電(816GW),生物質發電(264GW),風力發電廠(65GW),太陽能發電廠(100GW),及地熱發電(109GW).在現時的礦物燃料貯備當中,煤還夠我們用252年,油夠我們用32年,天然氣夠我們用72年.至於核能方面,鈾的貯備有 2.5YJ,即相當於806ZWh.但太陽會永遠跟我們同在.

太陽產生的能量向四方八面散發.當中只有二十億份之一以光及紅外線的形式到逹地球.到逹地球的太陽輻射有1366 W/m2 + 0.3%.但由於在大氣層當中被散射,吸收,及反射的原故,真正到逹地球表面的能量大概只有此數的一半.雖然在地球表面所吸收到的太陽能只有數百W/m2 .但既然我們每天都有一半的時間可以接收太陽光,只要我們能夠有效地擷取及利用太陽光帶來的能量,太陽對我們來說可算是取之不盡,用之不竭的能量來源.

可再生能源是指那些可再產生及不會被耗盡的原料.現今可再生能源的應用佔了人類的能源消耗約 29%.可再生能源的主要來源是太陽光.太陽能可以以下兩種形式為人們所應用:

一.是用Photovoltaic, PV電池板來發電.PV 發電的過程需要用太陽能電池來把陽光直接轉化為電.到逹地球表面的太陽能源大約有125~375W/m2,一個有15% 效能的photovoltaic電池板便能提供15~60W/m2 的電力.現時連接上供電網的太陽能 PV 發電裝置都集中在日本,德國及美國.直至 2005 為止,超過六十五萬個家庭的屋頂上都己裝置了太陽能 PV 發電板,把電力輸送到供電網.單單在 2005 年,累積輸出功率便由 1.8GW 增加至 2.9GW.

二.是用太陽熱能加熱其他東西 (Solar thermal application),例如用太陽能集中器 (Solar Concentrator)來發熱,及用太陽能爐來煮食等.自從 1990 年代,太陽熱能的市場一直都處於低迷.但最近以色列,西班牙及美國的商業計劃令到對太陽熱能的興趣,技術進化,及潛在投資復興起來.在 2006 年,新的項目正在於西班牙及美國建設當中.一些發展中的國家包括印度,埃及,密西哥及摩洛哥在多方的協助下也計劃了一些太陽能項目.

除了用之不竭之外,太陽能的另一好處是它不會對生態環境造成影響.太陽能在日間是加熱及照明的可持續方案.而能夠儲電的太陽能電池板讓我們能在晚間也能利用太陽能.

太陽能的利用佔全球總能源供應的 0.05% .至今 PV 發電只佔總供電量的 1% .這是由於太陽能是最昂貴的可再生能源.縱使如此,太陽能仍然是現今最佳之分散地區的能源供應方案.
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延伸閱讀 :
[2] T.V.Ramachandra, J.Rajeev Kumar, S.Vamsee Krishna, B.V.Shruthi, Solar energy decision support system, Inernational Journal of Sustainable Energy, 25/1, March 2006, pp33-51.
[4] Gang Liu, Mario Lucas, Lei Shen, Rural household energy consumption and its impacts on eco-environment in Tibet: taking Taktse county as an example, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp1890-1908.
[5] N. Khan, Z. Saleem, A. Wahid, Review of natural energy sources and global power needs, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1959~1973.
[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.
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2009年7月20日 星期一

2009年7月19日 星期日

新生代對野生生物的認識


研究顯示隨着社會經濟的發展及增長, 人類的生態知識亦愈來愈貧乏. 全球生態多樣性的保存亦將會愈來愈困難. 在已工業化的地區中, 青年人比他們的上一代對生態品種知得較少. 單單在印尼, 科學家便已發現較富裕村落的村民比較貧窮村落的村民少認識十八種植物的品種.

在芸芸導致已發展國家的人民缺乏對生態之認識的原因當中, 研究員強調了一個事實, 那便是大部份住在城市的小孩子都花太少時間於戶外活動上. 這樣便導致他們對很多植物也不認識. 試問誰又會花時間去保護一些自己跟本不認識的東西呢?


故此我們從現在開始便應該著手培養下一代對野生生物的認識, 不然地球上的生態多樣性便只會受到愈來愈嚴重的威脅.

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延伸閱讀

[10] Catherine M. Cooney, Ecological knowledge shrinks as economies grow, Environmental News, Environmental Science & Technology, February 15, 2008, pp.978~979.

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2009年7月16日 星期四

2009年2月22日 星期日

在可再生能源上的投資


跟據位於巴黎的國際能源局(IEA)的預測,全世界於2002至2030年間的能源需求將會有 60% 的増長.相當於平均毎年 1.7% 的増長.需求會從2002年的103億噸油等同量(tons of oil equivalent, toe)増加至2030年的165億toe.同時間,單靠礦物燃料是不足夠應付這與日上升的需求.專家預計石油在未來的二十年間將會變得愈來愈稀少,而價格會隨之而飛漲.

我們在 2000 年於可再生能源上的投資有一百四十億,在 2005 年這數字便升至三百九十億.這突顯了可再生能源已經變成了大事業.在毎年約一千五百億的總能源投資當中,放在可再生能源上的投資已俞來俞多.

煤及天然氣的成本主要由燃炓價格決定,而不是發電廠的成本.
相反地,可再生能源的成本主要由前期投資成本決定.

礦物燃炓產生之能源的成本不確定性主要是受將來的礦物燃炓的價格無常性所影響.
而可再生能源的成本不確定性則部份受影響於技術成本,及部份受影響於將來的資金成本.

事實上,最平宜的礦物燃料己經被耗用了,以後的礦物燃料將會越來越昂貴.相反地,在未來的三十年間,可再生能源將會變得更加經濟.到前期的研究及開發成本被攤分了的時候,可再生能源便能繼續以低邊際成本提供電力了.聰明的政府政策及增加撥款到可再生能源上的研究及開發能夠促進能源來源的轉移.令到可再生能源能夠在二十一世紀滿足到我們在能源及環境上的需求.

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延伸閱讀

[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.

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2009年1月11日 星期日

電子廢料的數量控制及處理


跟據一項最近的估計,電子廢料 (Waste Electrical and Electronic Equipment, WEEE) 的年產量為大約六百五十萬噸,此數字到了 2015 年時將會升至一千二百萬噸,這相當於毎人毎年產生十四千克的電子廢料.

大部份的電子廢料是被用作堆田.但由於堆田容量是有限的,以及堆田會浪費可循環再用的物料.人們開始研究把這些廢料循環再用.
歐洲議會制訂了法規以減少被銷毀的電子廢料.這些法規後來演變為以下两項指令:
. WEEE Directive, 及
. Restriction of Hazardous Substances (RoHS) Directive

WEEE Directive 的目的是幫助減少把電子廢料堆田的數量,以及鼓勵循環再用以增加資源效益.此指令展開了一些措施以規範電子廢料的收集,處理,復原及再循環利用.

電子廢料的循環再用固然可以減少物料的浪費,對環境有莫大的好處,但....同時間它所需的運輸也會產生很多問題,例如污染,交通意外,交通擠塞,大量的能源消耗等.故此,電子廢料循環再用的實際好處有多大,也視乎它所需的運輸對環境造成的負面影響有多大.有些研究指出當電子廢料循環再用所需的運輸距離到逹200km~300km時,運輸上造成的負面影響已底消了循環再用的好處了.

由於電子廢料的棄置及循環再用仍然會造成環境問題.故此減低對健康及環境的危害之最有效方法是以比較安全的物料來代替我們今天用於電子產品上的物料.RoHS Directive 的目的便是制訂出取替有害物料的規格.

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延伸閱讀

[9] Y. Barba-Gutierrez, B. Adenso-Diaz, M. Hopp, An analysis of some environment consequences of European electrical and electronic waste regulation, Resources Conservation & Recycling, 52, 2008, pp.481~495.

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潮汐能


Lunar power是利用月亮引力造成的潮汐發電.

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延伸閱讀

[3] Abdeen Mustafa Omer, Power, people and pollutions, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12,13 October ‘2006.

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2009年1月4日 星期日

地熱


地球內有大量的熱能用以不間斷地讓我們用以發熱及發電.現在地熱能只佔有全球能源供應的0.5%.專家的計算顯示出理論上地熱能能夠滿足全球能源需求的十倍.

我們有兩種方法利用地熱能:

一,是濕地熱法 (Hydro-geothermal method).
把天然儲存在地下的熱水發掘出來.被發掘出來的地下熱水可以用於加熱東西,如果地下熱水夠熱,更可用來發電.

二,是乾熱石法 (Hot dry rock method).
利用蘊藏在石頭裏的地熱.用高壓把水泵進破裂的熱石 (Hot plutonic rock) 裏.水在地底被加熱後,經從另一鑽探孔,送到地面.被加熱的水,便可以用來發電或加熱其他東西了.

開採地下資源的不確定性與及開採的風險令到地熱能至今仍未被廣泛應用.要確定一個地區的地熱能潛力,便需要進行昂貴的鑽探,這樣亦令投資金額倍增.

現在最少有 76 個國家擁有地熱能發熱的能力,以及 24 個國家擁有地熱發電的能力.從 2000 年至 2005 年,便有 1GW 的地熱能增長.包括在法國,危地馬拉,冰岛,印度,意大利,肯雅,密西哥,紐西蘭,非律賓,及俄羅斯.地熱輸出功率從 2000 年至 2005 年增加了一倍,其中最少有十三個國家是第一次利用地熱發熱.一半的發熱輸出是來自三十個國家的建築物的冷暖系統內的二百萬個加熱泵.

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延伸閱讀

[6] K. Bilen, O. Ozyurt, K. Bakirci, S. Karsli, S. Erdogan, M. Yilmaz, O. Comakli, Energy production, consumption and environmental pollution for sustainable development: A case study in Turkey, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), pp. 1529~1561.

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