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比爾蓋茲帶頭能源革命,各界熱烈響應!

2016/02/05 經濟部能源局 點閱人次: 486

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整理/曾君儒  資料提供/經濟部能源局  圖片提供/達志影像

2015年11月30日,聯合國氣候變化綱要公約在法國巴黎舉行第21次締約國會議,微軟的創辦人比爾蓋茲(Bill Gates)在同一天提出了推動潔淨能源科技的新計畫「任務創新─加速潔淨能源革命(Mission Innovation─Accelerating the Clean Energy Revolution)」,這個計畫獲得美國總統歐巴馬(Barack Obama)、其他近20個國家領袖與投資者「突破能源聯盟(Breakthrough Energy Coalition)」的支持。

零碳排才是終極目標

比爾蓋茲在演講時表示,能源是支持人類活動、進步與發展不可或缺的要素,我們所使用的能源中有將近8成都來自會排放溫室氣體的化石燃料,但如今溫室效應所導致氣候變遷的惡化,已逼得人們不得不正視氣候變遷帶來的嚴重問題。

目前世界上主要的碳排放國家,已紛紛承諾要在2050年時減少80%的碳排放量,而現今碳排放量最大的來源是來自於能源的生產行為,雖然改善能源的使用效率可以有效降低碳排放量,但零碳排的能源轉型,才是能夠急速減少碳排放量的終極方法。

能源的轉型與創新

過去10年來,太陽能與風能快速的發展,這些再生能源也在零碳排放上扮演著重要角色,根據國際能源總署(IEA)的統計,到了2050年時,太陽能與風能可以幫助減少電力部門22%的碳排放量。

只有22%?為何不是100%呢?這是因為太陽能與風能都有間歇性發電的特性,無法穩定的提供電力。為有效運用乾淨的再生能源,這個時候,儲存能源的裝置便變得十分重要。我們必須仰賴創新的科技,有效地將太陽能、風能與儲能裝置發揮得淋漓盡致,靠著科技的力量將再生能源轉換成可靠度、穩定性高的電力系統,這些創新科技只是輔助我們達到零碳排放的一種方法,但不是唯一的辦法,我們可以探索更多更有潛力的做法,並讓公私部門一起攜手合作。

比爾蓋茲表示,以美國為例,政府投入在能源的研發經費與國防項目相比,幾乎短少了22倍,民眾1週購買汽油的花費遠比政府一整年投入潔淨能源 的經費還多。雖然目前已有部分國家開始積極投資潔淨能源的研發計畫,但若能透過任務創新平臺,將會有更多資金短缺的計畫得到幫助。在任務創新的計畫中,可以吸引具備耐心、期望創新發展能轉換成利潤的投資者,也就是「突破能源聯盟」中的成員們,在有共識的投資原則下,一起投入潔淨能源的技術研發工作。

未來技術的發展方向

比爾蓋茲在演講時表明,太陽化學、液流電池、太陽能塗料這3項都是具有前景的創新能源技術,雖然無法保證在未來10年內能成功商業化,卻十分具有投資價值。比爾蓋茲期許可以在全球暖化受到控制的前提下,帶給大部分國家可靠、穩定價格的能源,並提供中低收入國家各種資源,協助他們發展經濟,期望在未來15年內帶來巨大的變革,並完成這些願景。

美國總統歐巴馬表示,COP21是氣候變遷的重要轉捩點,美國承諾將為這個議題做出貢獻與實際行動,歐巴馬非常肯定比爾蓋茲這項任務創新計畫的內容,並認為這項計畫將會帶動新一波的能源轉型革命。

比爾蓋茲認為非常具有投資價值的3項能源技術:

太陽化學(Solar Chemical)

太陽能化學電池將利用太陽光來生產燃料,利用光合作用將太陽光轉換為碳水化合物(carbohydrates)。最簡單的應用方式是太陽能化學電池將太陽光能轉換成化學能來分解水細胞,產生氧氣和氫氣。而氫氣可以直接作為燃料用途,亦或是進入肥料的商業製作流程。另一種用途是利用水、二氧化碳、及陽光產生碳氫化合物(hydrocarbons),使得燃料本身在生產及使用過程中,二氧化碳淨排放量為零。太陽化學將有助於電力及運輸部門的除碳化,也能有效解決能源儲存的問題。

液流電池(Flow Batteries)

在儲能電池領域中,除了目前最火紅的鋰離子電池之外,液流電池的發展也相當值得關注。液流電池使用可補充式液體電解質在兩對儲存槽(tanks)中,透過液體電解質在儲存槽間的流動進行能量的充放。液流電池相較於鋰離子電池雖不具體積小、可攜性之優勢,然而其電池容量卻不會像鋰離子電池在1,500 次以上充放電後下降,可使用壽命長達數十年,相當適用大型產業。

太陽能塗料(Solar Paint)

雖然太陽能面板的成本在近幾年正快速下降中,然而其安裝及運維階段皆需耗費相當昂貴的成本,太陽能塗料的構想是讓太陽能電池更便宜且更容易地安裝,並發揮在各種可能的介面上,例如牆壁、汽車、手機等等。目前光敏染料(light-sensitive dyes)發電技術中,又以鈣鈦礦(perovskites)的轉換效率最佳,可以將20%的太陽能轉換成電能,只不過這項染料含鉛,在美國禁止運用在住宅及公共建築物中,未來的研究趨勢是尋找出無毒性,且兼具高轉換效能及穩定度高的太陽能塗料。


關鍵字:比爾蓋茲,突破能源聯盟,再生能源,太陽能塗料,太陽能技術,潔淨能源,任務創新

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