2014年10月12日 星期日

給未來總統的能源課



前言:
這本是《給未來總統的物理課》的第二部作品,大概是因為熱賣所以出續集,但內容重複處很多。如果沒看第一集而來看本書會覺得內容充實。

隨記:
P.7 美國缺的不是化石燃料,而是運輸燃料。→美國富含天然氣,但目前運輸主要是吃汽油。
P.8 氫經濟沒有未來。其他那些富有想像力的替代能源,包括地熱、潮汐和波浪能未來都不可能出現大規模應用。→我原本對氫寄以厚望的…,但有現成的天然氣。氫要大放異彩大概要等太空時代吧。
P.23 絕137衰變為一半所需的時間是30年。→福島的食品這輩子都別碰。另最近聽說要進口日本豬油,如果來是福島,那將又是另一個黑心油事件了。
P.45 要拼湊出事實到底為是件極為困難的事,很大一部分是因為報紙只報導極端的觀點,並且以大辯論而非科學討論的方式,來呈現這個議題。→看電視辯論對幫助瞭解真相是有害的,辯論方都只說對自己有利的,有害的從來不提,有時還裝傻。最近有印象的是圖坦卡門詛咒,很早就被破解了,全因當時記者戲劇效果而搞出來的,但至今還是有節目拿來愚弄觀眾。
P.46 二氧化碳之所以受到關注,是因為這種氣體會捕捉熱輻射。→只占大氣0.4%
P.46 二氧化碳不是唯一一種會捕捉熱的氣體。水蒸氣捕捉的熱更多
P.56 過去250年來的暖化趨勢似乎完全是因人為的影響所造成的。在2050年之前,全球和陸地的溫度將再增加1.1度與1.6度。
P.65 羅爾德.阿蒙森和6名船員曾經在1903年到1906年,乘坐一艘名叫約爾號的小船,從加拿大北部的西北水道(Northwest Passage)通過北極海。這艘重75噸的帆船只配備了一具13匹馬力馬達,很顯然算不上什麼破冰船。

P.80 全球暖化的威脅的確存在。→作者要表達的是威脅與立即毀滅有很大的差異,而此差異放的進經濟問題,沒必要立即變成零產出溫室氣體,而是知道這件事,並朝這方向走。地球不會因上升2度就有很大的災難,但馬上雷厲風行做滅碳,反而先毀了經濟,經濟毀了,只會回到更原始,並沒有進步。
P.95 天然氣未來幾年,或許幾十年將會是我們(美國)主要的「替代燃料」。→天然氣目前發現的新藏量暴增。
P.103 海域甲烷在海洋深處,蘊藏著遠比頁岩氣豐富的天然氣。這些富含甲烷類似冰晶的沉積物分布於大陸棚。
P.105 開採這些蘊藏在海底的水合物最大的危險可能造成全球暖化。並非來自燃燒甲烷所產生的二氧化碳,而是開採過程中的外洩的甲烷,甲烷的溫室長體潛勢是二氧化碳的23倍。
P.120 政府能推動節能的有:
  • 房屋隔熱層(P.122)→似乎沒怎麼聽到台灣政府有這項優惠。
  • 省電燈泡(P.124)→覺得這類產品很傷眼,在家我還是選用改良後的白熾燈。
  • 漲電價(P.126)→這個最有效,尤其是工、商用電。
  • 涼屋頂(cool roofs)→偏橘色系的塗料對反射熱源最有效。
  • 更有效率的汽車(P.129)
  • 高效能冰箱(P.132)
P.135 在擁擠的都會區,大眾運輸可以省下可觀的能源,但諷刺的是,如果用在郊區或是鄉下,大眾運輸其實會浪費能源。→公車只有滿載才有省到能源。
P.142 一般民眾面對的最大風險來自於抽菸、過重、不良的飲食習慣、浴室的意外,車禍、戰爭和傳染等。即使擔心電磁波的人是對的,其它這些威的重要性也是電磁波的幾千倍。
P.149 每千瓦小時發電成本:天然氣(0.063美元),燃煤(0.095美元)、核能(0.124美元)。→這讓我蠻驚訝的,之前才看過核能是最便宜,但這邊卻是最貴的。作者的論點是建造成本很高要攤平,另外美國自產天然氣所以價格特別便宜。台灣好像是因為核電廠都是超齡運用,讓成本攤的很低。
P.156 太陽能電池,有時又稱太陽能光電或是光伏電池,是可以吸收陽光,並且直接生產電力的薄晶圓。→當初取名電池真是有問題,太陽能電池又不儲電,而是產生電的媒介。
P.174 鉛酸電池並不是個好選擇,再強力的鈉硫電池才是。
P.174 鋰離子電池絕不會被用在大規模的能量儲存上,因為太昂貴了
P.175 為何我們的手機和平板電腦不使用這種鈉硫電池呢?這種(鈉硫)電池美中不足的地方是需要液態鈉,因此只能在高溫下作用(350度)。→好東西能用的話,市場上早用了,不能用一定有其限制或難處。
P.176 充電電池的一個老問題是返回的離子會傾向形成長長的手指狀結構,這種叫枝狀結晶,如果這些枝狀結晶的每個充電週期都成長一點點的話,最後就會造成電池無法使用。一般的充電電池在幾百次充放電之後就會壞掉。而鈉硫電池吸引人的部分原因就在於可以充放電幾千次都不會損壞。
P.199 鈽:半衰期為2萬4千年。事實上,由於鈽的半衰期那麼長,反而不是核廢料中主要貢獻放射性的材料。另一個重要的事實是,鈽很難溶於水中,就算從核廢料的儲存地點外洩,也只有非常微量的鈽會溶進地下水裡。鈽真正可怕的地方在於直接吸入
P.203 運送1噸的濃縮鈾,你可以省下運送56萬噸煤的麻煩。
P.214 那為何不用離子束來產生能量呢?最根本的問題還是效率,離子束融合中,真正產生,核合的原子核太少了,所以輸出量小於輸出量。→科學技術已能製造核融合了!
P.220 自我懷疑的精神正是科學方法最重要的內涵。
P.223 真正的科學發現(比如X光或高溫超導),通常在很短的時間內就得到證實。→作者要表明的是很多科技喊了一百年還是沒突破,像低溫超導體。
P.225 生物可分解材質和資源回收的作用被誇大了;純粹以減緩全球暖化的觀點來看(先不管美學上的觀點),你甚至可以說,做這些事是有害的。→新紙還曾經吸收二氧化碳和製氧氣,但再生紙製造過程只有排更多的二氧化碳。
P.229 垃圾掩埋場中易腐爛的垃圾可以被厭氧菌轉換成甲烷。→甲烷的溫室氣體潛勢是二氧化碳的23倍。燒掉比掩埋更具對抗全球暖化。問題和方法總是充滿變數,看要解決什麼問題,才能知用什麼方法。不是用一種方法解決所有問題。
P.266 電池的挑戰
  • 每磅重量儲存的能量只有汽油的1/25
  • 每英里的成本是汽油的4到9倍
  • 電池體積是汽箱10倍大
  • 充電時間不是以分來計算
  • 最開始電池價格就高達數萬美元
P.267 電動車目前使用的電力主要還是來自於化石燃料(燃煤電廠)。→除非無碳發電,不然電動車並不具備減碳效果。
P.316 真正達到永續性,就必須有利可圖。
P.316 省下1加侖的油,就可以少進口1加侖的油。
P.281 因為鄰近燃煤電產所造成的酸雨,而受破壞的森林。→這把我的觀點打破了,原本想說電廠開在森林中間不就一舉兩得,結果居然是毀了森林。

心得感想:
新技術最大的問題都是成本,而目前美國新能源科技面臨最大的敵人是天然氣,因為實在太便宜了。
看完第十四章說的,地球沒有能源危機,只有價格高低。如果一桶原油一百美元,那到處都有油田可開採。和各種替代能源可研發問世,能源的最大問題只是價格,不是供及有限。
電動車是種迷人的東西,尤其是數學上的表現。廠商算的是充一次電花費多少,科學家是把電池可充次數加下去,結果貴到讓人受不了,除非充電次數能再擴充10倍,不然,電動車無前景可言。
科技的發展有一個特性,原料決定科技,而不是科技決定生產,如果地球不是因為矽多到到處都有,電腦可能就不是矽製造的,如果白銀能多到隨處都有,那電力或許一開始就是潔淨產物,而不是污染物。(白銀是電解最好的觸媒體)
這本書主要以美國作論述的,台灣不產天然氣,所以照著書上做只會撞到牆,倒是很多已標示死路的方法就別試了,拿這筆錢改善教育還比較有意義。目前已知的新技術都有瓶頸,不然早就被使用了,最有效的方法剩下:如何讓一度電發揮出二度電的效果(省電),像隔熱建材補貼,省電家電免稅,等比較立即又有效的變向增加能源供給。電力不足就先取消工業用電補貼才能有效去除沒效率的耗能產業,以解決目前燃眉之急。今年居然沒停電!這太令人佩服台電人員了,也覺懷疑台電有偷留一手,不然照歷史經驗低於10%的備載,跳電是必然發生。真好奇到底原因是技術提升還是有個停役的發電機被強開使用…。總之2014年安然渡過用電高峰了。
節能不是降低生活品質,而是用對方法。



書籍資料:
書名:給未來總統的能源課:頂尖物理學家眼中的能源真相
原名:Energy for Future Presidents The Science Behind the Headlines
作者: 理查.繆勒
原文作者:Richard A. Muller
譯者:顏誠廷
出版社:漫遊者文化
出版日期:2014/03/11
閱讀價值:中,與第一集內容相似度太高
ISBN:9789865956813
目錄:
前言

I 能源災難
1 福島核災
2 墨西哥灣漏油事件
3 全球暖化與氣候變遷

II 能源面貌
4 天然氣-─意外之財
5 液態能源安全
6 頁岩油
7 能源生產力

III 替代能源
8 太陽能發電
9 風力發電
10 能源儲存  
11 蓬勃發展的核能發電
12 核融合
13 生質燃料
14 合成燃料與高科技化石燃料
15 替代能源中的替代能源:氫能、地熱、潮汐和波浪發電
16 電動車
17 天然氣車
18 燃料電池
19 潔淨煤

IV 什麼是能量?

V 給未來總統的建言

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