能源應用

正向滲透

正向滲透(Forward Osmosis)
國立臺灣大學環境工程學研究生 許中俊

滲透是早已被人們熟知且廣泛利用的物理現象,其可以定義為經由滲透壓差的驅動,使水通過一個選擇性半透膜的淨移動作用,而半滲透膜顧名思義,能夠在排除其他溶質分子與離子的同時讓水通過。如今許多領域,像是水處理、食品加工、發電甚至控制藥物釋放都能夠利用滲透現象來達到,而日常生活中最常見例子的就是逆滲透 (Reverse osmosis, RO) 淨化水質,對進流水施以額外的水壓,使水分子由滲透壓高傳輸至薄膜滲透壓低的另一側生成純水的方法;相反地,正向滲透 (Forward osmosis, FO) 即直接利用溶液相對之滲透壓(由低至高)來驅動水的傳輸,使進流水濃縮、稀釋高濃度的提取液 (Draw solution)。

太陽光電新衣—鈣鈦礦太陽能電池

太陽光電新衣—鈣鈦礦太陽能電池(Solar photovoltaic New Clothes: Perovskite Solar Cells)
國立臺灣大學環境工程研究生 游得君

臺灣地狹人稠,自然資源短缺,能源供給 99% 以上仰賴進口,隨著全球的經濟總量和規模逐漸擴大,傳統廣泛使用的化石燃料日益匱乏,再加上過度使用化石燃料造成全球暖化氣候變遷問題的加劇,近年來政府一直再尋求可再生的綠色能源,其中太陽能光電產業為極具發展潛力的替代性能源之一。

以生命週期評估方法計算農業行為的環境衝擊

以生命週期評估方法計算農業行為的環境衝擊(Using Life Cycle Assessment to Evaluate Environmental Impact of Planting)
國立臺灣大學環境工程學研究所 袁光宇

我們吃的食物種類上百種,每種食物都可以透過不同的種植方式產出、運輸,最後擺上餐桌成為美味佳餚,你曾經想過餐桌上的米飯怎麼來的嗎?你知道每天吃的蔬菜會對全球暖化造成多少影響嗎?不同的種植方式與不同的作物對環境造成的影響也有所不同,要如何計算這些環境衝擊,讓農民在作物或種植方法的選擇上,既能兼顧經濟效益,又能減少環境破壞,也讓我們在選擇環境友善的食物上有更清楚明確的選擇呢?

核能與太陽能發電碳排放之生命週期評估

核能與太陽能發電碳排放之生命週期評估(Using Life Cycle Assessment to Evaluate Carbon Dioxide Emissions from Solar Electric and Nuclear Power)
國立臺灣大學環境工程學研究所 許桓瑜

發電方式的選擇須顧及許多面向,包括國家政策、經濟效益、穩定性、運轉操作、以及環境問題等,在現今溫室氣體減量的國際趨勢下,各種發電方式的二氧化碳排放量便顯得相當重要。其中太陽能發電與核能發電因為運轉過程中不會產生任何二氧化碳,被認為是無碳的發電方式。然而,如以本研究群許桓瑜先前所介紹之生命週期評估方法 (life cycle assessment, LCA) 檢視,太陽能發電與核能發電從原料、製造、營運、廢棄處理等各階段,皆會排放二氧化碳及其他溫室氣體,本文將討論利用生命週期評估方法計算核能發電及太陽能發電的碳排放衝擊。

以生命週期方法分析風力及水力發電的溫室氣體排放

以生命週期方法分析風力及水力發電的溫室氣體排放(Using Life Cycle Assessment to Evaluate Greenhouse Gas (GHG) Emissions from the Generation of Wind and Hydro Power)
國立臺灣大學環境工程學研究所 林立涵

再生能源種類繁多,應如何選擇對環境較為友善的再生能源呢?生命週期評估是目前最普遍使用的分析方法,如本研究群許桓瑜於先前於《生命週期評估》(2013) 文章所介紹,生命週期評估的概念應用於環境管理上,可追溯至 1969 年,美國可口可樂公司對其飲料容器材質生命週期之能源耗用量進行評估。發展至現今,可將生命週期評估分為四大步驟:(1) 目的與範疇界定, (2) 盤查分析,(3) 衝擊評估,及 (4) 結果闡釋,計算各種可行方案的衝擊量後,可做為方案的比較基礎。

應用生命週期評估方法探討水力發電

應用生命週期評估方法探討水力發電(Using Life Cycle Assessment to Evaluate Hydroelectric Power)
國立臺灣大學環境工程學研究所 陳欣沛

根據國際能源署於 2013 年的統計資料(圖一)顯示,全球電力來源中,水力是可再生能源中占最高比例者,可知水力發電為目前人類最大量使用的再生能源 (renewable energy)。水力發電雖具有營運成本較低、能減少洪水氾濫、發電時幾乎無污染物排放等優點,然而水力發電的建造工程需要消耗龐大的資源,其造成的生態環境破壞使得水力發電是否符合再生能源的永續性 (sustainability) 原則備受爭議。如本研究群許桓瑜於先前所介紹(生命週期評估,2013),生命週期評估方法 (life cycle assessment, LCA) 的使用可以幫助我們完整盤查水力發電系統從起點至終點,其投入能資源和排放之潛在環境衝擊,幫助我們了解水力發電可能會對環境造成的影響,提供決策者作為方案選擇參考。

以生命週期評估觀點分析生質能之環境效益

以生命週期評估觀點分析生質能之環境效益(Using Life Cycle Assessment to Evaluate the Environmental Benefit of Bioenergy)
國立臺灣大學環境工程學研究所 黃郁揚

全球暖化的議題自京都議定書簽署以來逐漸受到重視,各國政府均積極推動綠色再生能源的發展。推動過程中為了進行全面的二氧化碳盤查,生命週期評估是目前最常被使用的評估工具,以便納入再生能源生產過程中所有可能的二氧化碳排放,分析採用再生能源對減緩全球暖化所產生的效益。詳細之生命週期評估程序可參照本研究群許桓瑜 (2013) 於科學Online所發布的介紹專文《生命週期評估 (Life cycle assessment, LCA)》

自己的家園自己救—認識水患自主防災社區

自己的家園自己救—認識水患自主防災社區 (Flood-Prone Communities)
國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心博士後研究員 洪五爵

「中央氣象局預估 XX 颱風明日發布陸上颱風警報,請民眾做好防颱準備…」、「XX 颱風適逢大潮,呼籲沿岸低窪地區慎防淹水…」,每年颱風季節,總是能看見新聞呼籲民眾做好防颱準備,你是否也曾經看過呢? 到底防颱準備要準備什麼? 除了堆沙包、固定玻璃、囤青菜,我們還能做什麼呢? 今天就來告訴大家,我們可以為我們的家園做些什麼,避免颱風對我們造成生命安全的影響。

淺談台灣新能源的發展與挑戰

淺談台灣新能源的發展與挑戰(The Development and Challenge of Renewable Energy in Taiwan)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

目前台灣能源來源仍以火力發電為主,目前臺灣火力發電量占比達 76%,其中燃煤 37.6%、燃油 2.8%、燃氣 32.4%、汽電共生 3.2%,再生能源加上水力占比為 4.0%,抽蓄水力 1.4%,核能則為 18.6% [5]。面對全球大量石油開採,能源危機步步接近,各國皆面臨能源轉型,使用再生新能源也成為世界能源發展的大趨勢。在此篇將介紹五種新興乾淨能源:風力發電、海洋能發電、生質能發電、太陽能發電、地熱發電,其中太陽能發電又區分為光電能與熱能。(圖一)

世界氣候變遷公約的比較—蒙特婁議定書與京都議定書

世界氣候變遷公約的比較—蒙特婁議定書與京都議定書 (Comparison of World Convention on Climate Change — Montreal Protocol and Kyoto Protocol)
國立臺灣大學土木工程學系 連嘉玟

蒙特婁議定書與京都議定書的制定

從十八世紀工業革命開始,至今日地球人口持續增加、新興國家的蓬勃發展,人類恣意地攪亂了氣候秩序,導致臭氧層破洞、溫室效應、極端天氣等環境的反撲。國際之間開始正視此議題,希望透過公約的制定主持環境正義。

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