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還在討論保育與開發的平衡?雨林保護方案還包括了改善貧窮與經濟永續發展

活躍星系核_96
・2019/09/05 ・6797字 ・閱讀時間約 14 分鐘 ・SR值 564 ・九年級

  • 文/胖胖樹 王瑞閔

很謝謝大家對〈燃燒中的熱帶雨林〉這篇文章的支持與肯定。文章貼出後,陸續有幾位朋友跟讀者提出了新的問題,主要是關於經濟發展與雨林保育之間是否能達成平衡。

編按:對於近日發燒的熱帶雨林議題很感興趣,可見〈燃燒的雨林,炎上的議題:關於亞馬遜的幾個問題與答案

難道只許先進國家發展經濟,擁有熱帶雨林的國家就只能保護雨林與自然生態,不能開發,不能有經濟發展?這是對雨林保護天大的誤解!科學家設計的雨林保護方案,還包含了改善貧窮以及開發中國家的經濟永續發展

各國對待雨林的態度一致嗎?

以巴西為中心,雨林議題引起全世界關注,然而,巴西總統的發言就等同於所有雨林國家的態度嗎?圖/Pixabay

回顧 2015 年,當時法國巴黎所舉辦的第 21 次氣候變化綱要公約締約國會議 (COP21) 所簽訂的《巴黎協定》 (Paris Agreement) ,除了眾所關心的溫室氣體減量新目標與策略,我特別注意到協定第五條:「締約方應致力於森林保育與碳匯功能,並應提供獎勵誘因 (result-base payment) 。此外,重申森林保育中非碳效益 (non-carbonbenefit) 的重要性。」

條文的意思是,希望藉由提供資金的方式,減少開發而導致的毀林;並強調森林生態系的重要性,除了減緩溫室氣體排放,當然也包含生物多樣性等其他資源與效益。

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當年,全世界有195國皆同意並簽屬了《巴黎協定》的所有內容。可見,保護雨林是全球的共識。

巴黎協定認證:保護雨林是全球共識!

保護雨林是國際共識,是關係到經濟、貿易、外交的複雜議題,是減緩氣候變遷重要的策略,跟人類生存息息相關。保護地球環境、保護雨林,從來就不是巴西或其他有雨林國家的責任,而是地球上每個人的責任。先進國家原本就不可以自己一直開發,卻不准開發中國家或低度開發國家發展經濟,畢竟經濟發展是各國的權利,而保護地球則是每個國家都需要共同承擔的責任。巴西或是其他有雨林的開發中國家,對於保護地球環境也都有共識,都有禁止開發原始林的相關法令,當地也有非常多人支持保護雨林。

捍衛地球生態、守護雨林是國際間的共同目標。圖/Pixabay

科學家和世界各國都努力於經濟、環境取得平衡

保護雨林的目的是為了全人類永續發展,不是壓榨開發中國家

經濟發展跟保護雨林如何取得平衡,科學家一直有非常多的研究與策略。科學家對於保護雨林可能造成的影響,考慮得非常深、非常廣。所有個人會想到的影響,全世界頂尖科學家也都想到了,還有非常多我們想不到的點,科學家也都有很深入的規劃。科學家從來沒有打算美化工業革命後帶來的汙染。這世界上最早意識到人類開發破壞地球環境,主張要保護地球環境、保護生態的就是先進國家的科學家們,帶頭開始從事環保的是先進國家。先進國家除了保護自己的國土,也提供技術與大量資金給開發中與低度開發的國家保護雨林、從事雨林研究。臺灣雖然不是聯合國的一員,也一直致力於協助保護邦交國的雨林。

正因為如此重要,每年世界各國的領袖、上千個地方組織都會聚集——臺灣也都有派人參加——召開氣候變化綱要公約締約國會議。這場一年一度的馬拉松式會議,目的就是為了減緩全球氣候變遷、保護雨林。因為保護雨林、保護地球環境是全球的共識,當務之急,所以當出現扯後腿的人與行為,大家才會這麼生氣,包含巴西當地的原住民、生態學者、環境保護團體,甚至一些議員都非常氣憤,不滿巴西現任總統推翻過去的環境保護政策,放任少數人破壞雨林。

去年 12 月,是「聯合國氣候變遷綱要公約」第24屆的締約國大會(COP24)

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為熱帶國家抱不平?也許才是一種誤解與傲慢

「自己可以開發土地建立城市,卻不允許這些熱帶國家開發。」這是多麼大的誤解。破壞雨林是要種農作物、放牧或採礦,並不是要興建城市!還有,「憑什麼自己可以在都市裡吹冷氣卻不允人家發展?」──這更是一種傲慢的自我想像

這世界上不是每個人都喜歡住在都市叢林!而且不是熱帶國家就一定很熱。熱帶國家有高山、高原,十分涼爽,熱帶雨林裡晚上通常也都只有二十幾度,根本不需要冷氣。將自己的價值觀與經驗套在別人身上,沒有國際觀又自以為是。擁有大面積熱帶雨林的國家,如巴西、印尼,都有現代化的城市,經濟也持續發展──巴西是金磚四國,印尼是亞洲五虎,當地很多人都十分在乎自己的自然生態,保護雨林的觀念都相當完整。只有部分人短視近利,一直在搞破壞。就如同我國,多數人都支持保護石虎、保護自然生態。

小心!不要落入缺乏國際觀的陷阱,同情心與傲慢也許只有一線之隔。圖/Pixabay

保護雨林,並不只是把雨林圍起來禁止開發,還需要投入非常多的資金進行資源調查、長期監測,也必須各國政府跨部門合作。就我所知,國際公約對於保護雨林、減少溫室氣體排放、協助開發中國家的經濟,都有訂出許多的策略。

各國政府究竟做了哪些實質的努力呢?

以下將列出我所了解的部分。希望有助於大家更了解國際上生態保護的作法與精神。

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聯合國環境發展大會:為了永續發展的三項文件

時間還是拉回到 1992 年,世界各國官方與非官方組織,聚集於巴西里約熱內盧舉行的「聯合國環境發展大會」 (United Nations Conference on Environment and Development, UNCED) ——這個會議就是著名的地球高峰會。

當時來自世界各地 172 國、兩千多個非政府組織聚集開會,目的就是希望人類、地球生態、地球環境等各方面,都能夠永續存在

不希望人類因為過度的開發,導致地球生態毀滅。當時各國簽屬的文件,除了有名的「聯合國氣候變化綱要公約」 (The United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) ,還有生物多樣性公約 (Convention on Biological Diversity, CBD) 與里約環境與發展宣言

里約環境與發展宣言中強調,各國都有權利依照自己的資源發展,努力消除貧窮、國際合作保護生態系統、減少不可持續的消費與生產模式、重視各國的原住民與婦女,等等議題,都是本世紀所關注,都是希望人類可以「永續」生活在地球上。而生物多樣性公約,也不只是一味的保護生物,禁止開發,還希望在生態保育的基礎下,永續利用並分享生態與生物資源。

「聯合國氣候變遷綱要公約」是 1992 年簽署的其中一份文件,因此開啟了連續 24 屆的締約國大會(COP1 ~ COP24) ,下文提及的內容,如京都議定書、巴黎協定等等,都是此會議的重要成果。

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京都議定書:規範先進國家的三種機制

而最複雜難懂的氣候變化綱要公約,原則上管制《蒙特婁議定書》 (Montreal Protocol) 未管制的所有溫室氣體。但是因為各國沒有認真執行,所以才又在 1997 年氣候變化綱要公約第 3 次締約國會議 (COP3) 通過具有法律約束力的《京都議定書》 (Kyoto Protocol, KP) ,要求議定書附件一的先進國家要達成溫室氣體減量。請注意,這部分規範的是先進國家,不含開發中國家

「碳權」、「賣碳權」等許多人似懂非懂的名詞,正是來自於京都議定書的規定。京都議定書為了可以有效達成溫室氣體減量的目標,從簽署國家的數量、碳排放量、特殊成員的負擔能力、各國的減量標準、減量所需負擔的成本、管制的溫室氣體種類、國際合作的減量機制,都有詳細的規範。這部分主要都是細節說明,可以寫一大篇,有興趣人網路上都可以找到資料,我就先跳過了。

京都議定書所使用的木槌。圖/Jason Riedy [CC BY 2.0] via Flickr
全世界最在意的是三個跨國減量的彈性機制 (Flexible Mechanism) 包括:

  1. 共同減量 (Joint Implementation, JI)
  2. 清潔發展機制 (Clean Development Mechanism, CDM)
  3. 排放交易 (Emission Trading, ET)

共同減量是指國家可以採集團方式,將許多已開發國家視為一個減量整體,如歐盟。排放交易是讓兩個已開發國家之間可以進行排放額度的買賣。讓超額完成任務的國家,將剩餘的碳排放額度直接賣給難以完成削減溫室氣體任務的國家。

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針對開發中或低度開發國家的支助,就是清潔發展機制 (CDM) 。

由已開發國家提供資金或技術給開發中或低度開發的國家,協助開發中國家永續發展,並使已開發國家順利履行溫室氣體減量的承諾。由於京都議定書允許公私部門共同參與清潔發展機制,因此這項機制最受各界注目。我國也有一些私人企業參與,甚至曾經有地方政府想要種樹賣碳權——想當然耳,這些縣市首長沒有深入了解種樹賣碳權的細節與困難度,最後沒有實際成果。除了清潔發展機制外,世界上還有許多自願性的碳標準,以及碳交易市場。這些都是國際間,官方與企業致力於溫室氣體減量的具體證明。

清潔發展機制可視為致力「在經濟和環保之間達成平衡」的策略。圖/Pixabay

強制已開發國家上繳每一年的碳排放報告

為督促締約國確實進行溫室氣體減量,並且獲得溫室氣體減量相關數據,氣候變化綱要公約與京都議定書都要求締約國依規定提出國家報告,包含大家可能較為熟悉的「國家溫室氣體年度清冊」。這部分,已開發國家強迫性繳交,開發中國家則鼓勵繳交。中華民國雖不是附件一的已開發國家,但是在我國許許多多科學家的努力下,我們從 2014 年後開始每年繳交國家清冊。網路上也都查得到歷年報告全文《巴黎協定》第 14 條規定 2023 年必須進行第一次全球盤點,因此,未來我國或許也可以藉由協助邦交國製作國家清冊,加強外交關係。

2018年中華民國國家溫室氣體排放清冊報告封面。圖/環保署之推動台灣參與氣候變化綱要公約網站

但是問題來了,碳排放量超級難算的啊!

國家需要列入碳排放計算的項目非常多,這部分締約國可以參考《IPCC溫室氣體統計指南》 (IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories) 中的說明,收集活動資料與數據,逐項計算並列出。 IPCC 出過幾版溫室氣體統計指南,目前 2006 年版本修改了之前的內容,將碳排放計算重新區分成:能源、工業製程與產品使用、農林業與其他土地利用、廢棄物以及其他等五大項目。而可以列入清潔發展機制的減排項目,則包含了工業類、排放源之溫室氣體逸散類與農林類,每一項產業下又分成不同的專案類型。

《燃燒中的熱帶雨林》一文中我曾提到,依據京都議定書規定,荒地造林 (afforestation) 、復舊造林 (reforestation) 、毀林 (deforestation) ,還有因加強森林經營管理 (forest management) 所額外增加的二氧化碳吸收或排放淨值,應併入溫室氣體排放或減量值計算。

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但是透過森林減碳,計算上困難重重,所以這部分在往後幾次的締約國會議中才陸續通過。

  • 如2001年通過的《馬拉喀什協定》,才將造林與再造林活動 (簡稱 AR ) 併入清潔發展機制。
  • 2005 年於蒙特婁舉辦的第11次締約國會議,進行「後《京都議定書》」的減量談判,減少毀林及森林退化造成的溫室氣體排放 (Reducing Emission from Deforestation and Degradation,REDD) 的概念首先被提出
  • 隔年,第12次締約國會議中,聯合國秘書長安南建議也將 REDD 納入清潔發展機制。由已開發國家提供資金,鼓勵開發中或低度開發的國家保護自己的森林。

重視森林對於減少溫室氣體的貢獻,鼓勵各國減少森林砍伐,是REDD的核心理念之一。

  • 2007年第13次締約國會議中,於峇里島行動計畫 (Bali Action Plan) 又進一步提出了 REDD+ 的概念,將原本REDD的概念,再加上森林復育 (forest restoration) 和永續管理 (sustainable management) 增加的碳吸存。相較於 AR 活動,這部分更難計算,爭議更大。
  • 2009 年第 15 次締約國會議中,美、中、印度、南非、巴西磋商出來的的哥本哈根協定 (Copenhagen Accord) ,計畫成立哥本哈根綠色氣候基金 (Copenhagen Green Climate Fund) ,提供發展 REDD+ 的資源與技術。各國對於發展 REDD+ 雖然有共識,但是細節上還有許多的爭議。往後的會議持續修改並增加其內容,
  • 至 2013 年第 19 次締約國會議,針對許多爭議,已提出完善的配套措施。REDD+ 計畫的目標,除了減緩氣候變遷、保護森林生物多樣性並維持生態系統的健康,更必須有助於降低貧窮率,促進社會及經濟發展的效益。
過去僅考慮造林、再造林與毀林的計算架構,近年來越來越重視土壤碳匯功能、森林永續經營管理、以及森林復育1,因此蛻變為 REDD+。圖/Pixabay

有人反對 REDD+,反對的理由是?正方的看法是?

一開始反對 REDD+ 作為減碳機制的一方認為,國際間的經濟補償措施,有可能只是開發中國家少數政治菁英獲利,一般人民不見得有所助益。而且大量碳額度進入市場,可能會造成碳交易市場價格崩盤。

但是考量到 REDD+ 執行的價格比 AR 來的便宜,而且原始林的生物多樣性也不是人工林所能比擬。如果已開發國家可以大量購入開發中國家保護森林所產生的碳權,將大大有助於保護這些國家境內的原始森林——特別是熱帶雨林。而 AR 與 REDD+ 計畫也可以相輔相成,共同促進溫室氣體減量,並持續提供市場所需的木材。

當然,無論是 AR 活動或 REDD+ 計畫,都要考慮到非常多的面相,特別是外加性 (Additionality) 及洩漏 (Leakage) 的設計,是非常細心的考量。以AR活動而言,所位的外加性包含了環境、資金、投資及政策四個層面。以環境而言,AR活動所產生的減碳效果,必須扣除人為介入前土地本身的碳吸存效果。而洩漏,則是造成AR活動區域以外的地方所產生的碳排放。從這兩項設計可以知道科學家的用心與規劃的周延。

此外, REDD+ 計畫必須遵照 3E 標準 (3E criterion) ——效能 (Effectiveness) 、效率 (Efficiency) 、公平性 (Equity) ——進行設計。其中公平性評估非常的重要,除了二氧化碳減量,也需促進當地居民生活情況與人權,因此事前調查還需要考量當地居民的經濟與文化。因為科學家非常清楚,所有的保育活動,都不能不考慮人類的生存與發展。

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不同文化與森林之間也會有不同的互動方式,因此執行計劃時,必須費心針對當地的風俗民情做深入的研究。圖/Pixabay

最重要的,依舊是地球每一位公民的所作所為

只要木材、牛肉、大豆等需求還在,利益的驅使下,即使保護了甲地的雨林,仍會造成乙地森林被砍伐或破壞——這就是一種洩漏。因此,保護雨林最終還是要改變消費者的消費習慣。

除了大國之間相互的援助,企業或地方保育組織的推動,每一個人認知到雨林保護的重要性,才是雨林生物可以持續生存的最大關鍵。

開發雨林,盜伐木材、開闢農場,都不是永續利用土地的方法。雨林除了提供各種生物資源,還可以做為生態旅遊、森林療癒的場所,這些都是不開發雨林但是持續發展經濟的方式。世界上已經有很多已開發與開發中國家證明這樣的經濟模式實際可行。

守衛森林不只是國際組織、各國政府的責任,身為地球的一份子,我們都必須伸出雙手來愛護地球!圖/Pixabay

人類最可惡的地方是,為了自己的利益會幹出很多難以想像的壞事;但是具有高貴情操,願意為了公眾利益,犧牲小我的也是人類。這世界上不是每個人想賺錢想瘋了,這世界上有很多人為了保護地球環境,四處奔走。保護雨林、保護地球環境不是假議題,是全球最重要的目標,必須從每個人日常生活中做起。

我知道這篇文章內容有點硬,比〈燃燒中的熱帶雨林〉多了更多的專有名詞,也多了很多歷史。謝謝把文章看到最後的讀者。衷心希望大家可以更了解國際間雨林保育的精神與方法。

同場加映

參考資料

  1. 附圖說明參考自《REDD緣起與運作機制之分析

本文轉載自 FB專頁 胖胖樹的熱帶雨林,原文為〈經濟發展跟雨林保護能否達成平衡?

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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美國將玉米乙醇列入 SAF 前瞻政策,它真的能拯救燃料業的高碳排處境嗎?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/06 ・2633字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 美國穀物協會 委託,泛科學企劃執行。

你加過「酒精汽油」嗎?

2007 年,從台北的八座加油站開始,民眾可以在特定加油站選加「E3 酒精汽油」。

所謂的 E3,指的是汽油中有百分之 3 改為酒精。如果你在其他國家的加油站看到 E10、E27、E100 等等的標示,則代表不同濃度,最高到百分之百的酒精。例如美國、英國、印度、菲律賓等國家已經開放到 E10,巴西則有 E27 和百分之百酒精的 E100 選項可以選擇。

圖片來源:Hanskeuken / Wikipedia

為什麼要加酒精呢?

單論玉米乙醇來說,碳排放趨近於零。為什麼呢?因為從玉米吸收二氧化碳與水進行光合作、生長、成熟,接著被採收,發酵成為玉米乙醇,最後燃燒成二氧化碳與水蒸氣回到大氣中。這一整趟碳循環與水循環,淨排放都是 0,是個零碳的好燃料來源。

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圖片來源:shutterstock

當然,我們無法忽略的是燃料運輸、儲藏、以及製造生產設備時產生的碳足跡。即使如此,美國農業部經過評估分析,2017 發表的報告指出,玉米乙醇生命週期的碳排放量比汽油少了 43%。

「玉米乙醇」納入 SAF(永續航空燃料)前瞻性指引的選項之一

航空業占了全球碳排的 2.5%,而根據國際民用航空組織(ICAO)的預測,這個數字還會成長,2050 年全球航空碳排放量將會來到 2015 年的兩倍。這也使得以生質原料為首的「永續航空燃料」SAF,開始成為航空業減碳的關鍵,及投資者關注的新興科技。

只要燃料的生產符合永續,都可被歸類為 SAF。目前美國材料和試驗協會規範的 SAF 包含以合成方式製造的合成石蠟煤油 FT-SPK、透過發酵與合成製造的異鏈烷烴 SIP。以及近年討論度很高,以食用油為原料進行氫化的 HEFA,以及酒精航空燃料 ATJ(alcohol-to-jet)。

圖片來源:shutterstock

每種燃料的原料都不相同,因此需要的技術突破也不同。例如 HEFA 是將食用油重新再造成可用的航空燃料,因此製造商會從百萬間餐廳蒐集廢棄食用油,再進行「氫化」。

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就引擎來說,我們當然也希望用到穩定的油。因此需要氫化來將植物油轉化為如同動物油般的飽和脂肪酸。氫化會打斷雙鍵,以氫原子佔據這些鍵結,讓氫在脂肪酸上「飽和」。此時因為穩定性提高,不易氧化,適合保存並減少對引擎的負擔。

至於酒精加工為酒精航空燃料 ATJ 的流程。乙醇會先進行脫水為乙烯,接著聚合成約 6~16 碳原子長度的長鏈烯烴。最後一樣進行氫化打斷雙鍵,成為長鏈烷烴,性質幾乎與傳統航空燃料一模一樣。

ATJ 和 HEFA 雖然都會經過氫化,但 ATJ 的反應中所需要的氫氣大約只有一半。另外,HEFA 取用的油品來源來自餐廳,雖然是幫助廢油循環使用的好方法,但供應多少比較不穩定。相對的,因為 ATJ 來源是玉米等穀物,通常農地會種植專門的玉米品種進行生質乙醇的生產,因此來源相對穩定。

但不論是哪一種 SAF,都有積極發展的價值。而航空業也不斷有新消息,例如阿聯酋航空在 2023 年也成功讓波音 777 以 100% 的 SAF 燃料完成飛行,締下創舉。

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圖片來源:shutterstock

汽車業也需要作出重要改變

根據長年推動低碳交通的國際組織 SLoCaT 分析,在所有交通工具的碳排放中,航空業佔了其中的 12%,而公路交通則占了 77%。沒錯,航空業雖然佔了全球碳排的 2.5%,但真正最大宗的碳排來源,還是我們的汽車載具。

但是這個新燃料會不會傷害我們的引擎呢?有人擔心,酒精可能會吸收空氣中的水氣,對機械設備造成影響?

其實也不用那麼擔心,畢竟酒精汽油已經不只是使用一、二十年的東西了。美國聯邦政府早在 1978 就透過免除 E10 的汽油燃料稅,來推廣添加百分之 10 酒精的低碳汽油。也就是說,酒精汽油的上路試驗已經快要 50 年。

有那麼多的研究數據在路上跑,當然不能錯過這個機會。美國國家可再生能源實驗室也持續進行調查,結果發現,由於 E10 汽油摻雜的比例非常低,和傳統汽油的化學性質差異非常小,這 50 年來的車輛,只要符合國際標準製造,都與 E10 汽油完全相容。

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解惑:這些生質酒精的來源原料是否符合永續的精神嗎?

在環保議題裡,這種原本以為是一片好心,最後卻是環境災難的案例還不少。玉米乙醇也一樣有相關規範,例如歐盟在再生能源指令 RED II 明確說明,生質乙醇等生物燃料確實有持續性,但必須符合「永續」的標準,並且因為使用的原料是穀物,因此需要確保不會影響糧食供應。

好消息是,隨著目標變明確,專門生產生質酒精的玉米需求增加,這也帶動品種的改良。在美國,玉米產量連年提高,種植總面積卻緩步下降,避開了與糧爭地的問題。

另外,單位面積產量增加,也進一步降低收穫與運輸的複雜度,總碳排量也觀察到下降的趨勢,讓低碳汽油真正名實相符。

隨著航空業對永續航空燃料的需求抬頭,低碳汽油等生質燃料或許值得我們再次審視。看看除了鋰電池車、氫能車以外,生質燃料車,是否也是個值得加碼投資的方向?

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參考資料

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新北「氣候行動徵件」活動總獎金 8 萬元 號召青年展開行動成為氣候領袖
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/23 ・1247字 ・閱讀時間約 2 分鐘

全球正面臨急遽的氣候變遷,世界公民必須共同面對,環保局發布「新北 2024 國際青年氣候行動論壇——氣候行動團隊創意徵件」,鼓勵臺灣青年從校園或社區出發,針對觀察到的環境問題提出行動方案,入選隊伍將獲得專業導師指導並帶領實踐提案內容,最終勝出者不只可獲新臺幣 4 萬元獎勵金,更有機會放眼國際,於年底的紐約荒野中心青年氣候高峰會上展現成果。環保局將於 5 月 24 日下午辦理線上說明會,徵件日期至 6 月 24 日截止,歡迎有興趣參與的學生及老師報名參與!

報名網址:https://reurl.cc/Ke0gQn

環保局表示,新北市已連續 3 年辦理青年氣候論壇,建立與青年交流對話的平台,今(113)年更持續與紐約荒野中心(The Wild Center)攜手,號召青年以行動應對氣候變遷,培養青年成為氣候領袖。實踐淨零永續的道路上,青年的角色非常重要,去年新北市青年氣候論壇邀請到荒野中心氣候行動主任 Jen Kretser,分享了許多紐約青年行動案例,像是大學生於學院頂樓設置太陽能板,實現「上課教室自主發電」的校園計畫,又如同學自發建立校園田園、自主提出畢業晚會減塑需求等,引起與會臺灣青年們的廣大迴響,提出許多問題進行討論。

新北市環保局「2023 新北青年氣候論壇」,邀請到美國紐約荒野中心氣候行動主任 Jen Kretser(左 3),分享了許多紐約青年行動案例

環保局長期關注青年行動力,辦理「環保小局長計畫」、「永續未來學院」、「青年氣候論壇」等活動,致力推動全齡化的環境教育,今發布的「氣候行動團隊創意徵件」,進一步鼓勵臺灣「青」世代成為行動發起者,提出自己的問題觀察與創意解方,並真正落實行動,由青年自己決定從何處開始改變,即使是日常生活中觀察到看似微小的行動,都有可能在實踐後擴大影響到整個校園、社區,甚至整座城市。

環保局說明,氣候行動徵件邀請全臺高中職及大專院校學生,透過影像紀錄、實體行動、循環設計、社群媒體傳播等多元方式呈現創意永續行動提案,徵件至 6 月 24 日止,經初選後 4 組入選隊伍將在新北市展開為期一個月的短期氣候行動實踐,同時由環保局媒合專業導師進行線上課程,最後於 8 月「新北 2024 國際青年氣候行動論壇」進行決選,優勝的隊伍除可獲得獎勵金外,更能持續推展氣候行動並製成行動影片,影片有機會在年底紐約荒野中心青年氣候高峰會上進行分享,讓青年氣候行動與國際接軌。

環保局將於 5 月 24 日下午辦理線上說明會,歡迎有興趣參與的學生及老師報名參與,徵件簡章及更多相關資訊可至環保局官網或「新北 2024 氣候行動團隊創意徵件」活動網站查詢。

※ 5/24 徵件線上說明會報名網址:https://reurl.cc/Ke0gQn
※ 環保局官網簡章:https://www.epd.ntpc.gov.tw/Article/Info?ID=11254
※ 「新北 2024 氣候行動團隊創意徵件」活動網站:https://greenage2024.com

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本文轉自新北市政府環境保護局網站

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