科技網
藝文村
☉鄭天佐 (中央研究院院士、中研院物理所特聘研究員)
尋找能源
2004.2.1 中國時報

太陽能
奈米科技不管在分解水成為氫氣和氧氣,
或是氫氣的儲存和運輸,都將扮演重要角色


太陽能是地球萬物賴以滋長的能量,它取之不盡用之不竭。它的形態多樣化,地球上大多能量來自或轉換自太陽能。即使石化燃料也是古代陽光下成長的動植物,經由地殼變動幾億年在地底高溫與高壓的作用下轉變而成。這裡我想談的是循環週期短、不會造成地球表面環境的失衡、可再生的太陽能。


太陽能可藉由直接照射加熱水或室內空氣,利用半導體或有機薄膜太陽電池來發電,也可利用氧化物奈米顆粒的觸媒作用,促進陽光分解水成為氫氣和氧氣。氫氣可直接用做引擎燃料或透過氫氣電池發電,太陽熱造成的風和海流也能加以利用發電。

當然光合作用成長的植物可用來直接燃燒或釀造甲醇用在引擎上,或透過氫氣電池發電。重點在於:使用燃料時地球生態平衡不被破壞,綠色能源雖然也會排放二氧化碳和熱量,但這些氣體很快又會被植物吸收為成長的養分,且大氣中的二氧化碳和熱能形成封閉的循環鏈,因而不會產生持久性的全球環境變遷。

反之,如果我們燃燒從地下或深海開採的燃料,不管是煤炭、石油、天然氣或甲烷,燃燒時排放出的額外熱能、二氧化碳和煙灰,都會破壞地球生態的平衡而產生地球表面暖化現象。


不管是太陽電池、氫氣經濟設備或風能發電,基本生產和運用技術都已存在,它們之所以還不能成為主流能源,原因在於缺乏經濟競爭力。投資研發高效率和低成本、且製造時少污染環境的技術將是成功關鍵。舉太陽電池為例,日本不管在研發或生產上都領先世界。多層膜技術發電效率已可達到30%,但製造費用過於昂貴,仍缺實用價值。矽薄膜太陽電池效率在15%左右,有機薄膜也接近5%。

以台灣半導體和薄膜製造技術的經驗加上奈米科技改進發電效率並減低生產成本,再開發出新製程以減低對環境的污染,則極具國際競爭力,為台灣開創出具經濟效益的新興產業的前景看好。氫氣經濟技術的研發和設備的建置,是現在歐美日最為積極的能源開發方向,奈米科技不管在分解水成為氫氣和氧氣,或是氫氣的儲存和運輸,都將扮演重要角色,台灣也應積極研發。


台灣98%能源依賴進口,國際孤立的台灣處於列強爭奪資源衝突和政經紛爭的不穩定平衡態下,不確定的能源供應是我們永續發展最大的隱憂,因此能源的研究與開發對台灣而言特別迫切而重要。


TOP

  回上一頁 到下一頁

 

2006年專文
關秉寅專文(04/09)
林光隆專文(03/26)
邱英明專文(03/12)
高明士專文(02/26)
鄭友仁專文(02/12)
周成功專文(01/15)
顏乃欣專文(01/01)
2005年專文
李世光專文(12/18)
陳建仁專文(12/4)
高甫仁專文(11/6)
古慧雯專文(11/6)
王錦堂專文(10/30)
劉瑞雄、
蔡易州專文(10/30)
羅昌發專文(10/16)
楊秋忠專文(10/2)
郭瑞年專文(9/18)
胡志偉專文(9/5)
吳益群專文(8/22)
吳茂昆專文(8/7)
王安祈專文(7/24)
李國賓專文(7/10)
石明豐專文(6/27)
張哲嘉專文(6/13)
鄭誠功專文(5/29)
陳建德專文(5/15)
邱貴芬專文(5/02)
周昌弘專文(4/17)
郭新專文(4/4)
顏厥安專文(3/21)
吳俊輝專文(2/21)
胡志偉專文(2/7)
賀端華專文(1/24)
葉永烜專文(1/10)
2004年精彩專文
2003年精彩專文
 

中時電子報即時新聞總覽新聞攝影有話就說線上民調新聞對談訂閱電子報會員服務

連絡信箱:ctech@it.chinatimes.com.tw
©Copyright 1995 - China Times Inc.
請尊重智慧財產權勿任意轉載違者依法必究.