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失火了,快拿滅火器來!先給我等一下,滅火才不是你想的那麼簡單!——《打火哥的30堂烈焰求生課》

遠流出版_96
・2019/09/16 ・3551字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 483 ・五年級

求生隨堂考

你是個很有危機意識的人,為了確保居家安全,甚至在家中準備了滅火器,以備不時之需。假如有一天家裡發生火災了,碰巧滅火器就在你旁邊,你認為什樣情況下可以嘗試滅火?

A. 火苗就在你身邊,火焰高度不到 25 cm 。
B. 起火點在你身邊,已經快燒到天火板。
C. 起火點在其他房間,還看得到火焰,但已經燒到天花板。
D. 起火點在其他房間,屋內已經濃煙瀰漫。
E. 無論什麼情況,有滅火總比不滅好。

【答案請見文末】

現場直擊

圖/pixabay

深夜一片寂靜,這間三層樓公寓頂樓加蓋的四樓突然冒出濃煙和火舌,由於是木板隔間,火勢迅速燃燒。住在四樓頂樓加蓋鐵皮屋的老夫婦在睡夢中逃生不及,受困火場。

住在二樓的兒子一度拿滅火器衝上樓試圖滅火,但因面對大火時內心驚慌,加上不熟悉滅火器使用方式,無法噴出乾粉滅火,懊惱悔恨之餘,只能眼睜睜看著父母身陷火海。

二○一六年八月某日凌晨,一間公寓頂樓加蓋鐵皮屋發生火警,消防局獲報後立刻調派十七輛消防車、四輛救護車以及近五十名消防救災救護人員趕往搶救。消防人員抵達現場立即布線搶救並緊急疏散十七名住戶,同時登上四樓搶救老夫婦,但兩人獲救時已無生命跡象,送醫後不治。

看到起火,滅了就對?

人人都知道火災的可怕,談到「火」,更是除之而後快。你是不是也有以下的想法呢?

「火災發生了當然要滅啊,難道放著燒嗎?有滅火總比不滅好吧?」「消防隊來公司辦理演練時,我們都實際操作過滅火器,其實沒有想像中困難。」「大人不可能時時刻刻都在孩子身旁,從小就要教孩子如何滅火。」

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看到火,滅了就對嗎?圖/giphy

樂於助人是天性,但我們可能只有滅火的熱忱,卻沒有滅火的技術。一般人極少遭遇火災,真的碰上時,因為驚慌失措,通常沒有餘力(或能力)判斷起火原因,幾乎是隨便先拿手邊的東西試看看。

以居家來看,較常發生的紙類、電器設備、油類發生的火災都各有不同的滅火方式,若用錯方法,絕不只是「滅火無效」而已,還可能助長火勢、擴大傷亡。而就算用了正確的滅火方式,也不見得能安全地把火滅了。火災與火的不同在於它超出了人的控制,具有不可預期、快速的增長特性。

我們來看幾個例子

一九九四年十月某日晚間,一家 KTV 招牌起火後,有人用滅火器自一樓往二樓方向噴灑,不僅沒噴到火點,反而讓火勢延著招牌往上延燒,整棟大樓迅速陷入火海。起火當下雖然有十個人立即被救出,但還是有許多人往三樓逃跑。消防人員進入室內救援後,在二、三樓之間發現了十三具屍體。

二○一五年六月,知名遊樂園粉塵火災事件造成近五百人傷亡,有一部分便是肇因於錯誤的滅火方式,包括有人從舞台拿滅火器嘗試往台下滅火,卻因此吹起粉塵,讓部分區域從零星火苗變成一片火海。也有許多身上著火後,想用寶特瓶的水滅火降溫,結果這些水反而在著火者身上瞬間汽化為水蒸氣,進一步擴大燒燙傷區域。也有人脫下衣物想拍熄他人身上的火,結果帶動更多空氣助長燃燒,擴大燒燙傷面積及程度。

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因此,面對火災不能只憑一股熱血或直覺去滅火。那麼,是不是透過學習就能正確且熟練滅火?事情恐怕沒有那麼簡單。

滅火很困難

你知道滅火器的操作要領嗎?相信許多人都能說出「拉拉壓」,但更精確地說,應該是「拉瞄壓掃」,即:拉(插梢)→瞄(火源)→壓(把柄)→掃(火源根部)。也就是提起滅火器後,「拉」開安全插梢,握住皮管,「瞄」準火苗,用力「壓」下把柄,朝火源根部左右移動「掃」射。熄滅後澆水冷卻餘燼,保持警戒,直到確定熄滅為止。

口訣雖然簡單,但是實際操作又是另一回事。圖/giphy

口訣簡單易懂,但是不表示就學會操作滅火器,更不代表懂得如何滅火。滅火器要能正確操作,必須經過實際操作的學習與訓練。然而,火場有太多變數(可燃物分布、空氣流通、室內格局、隔間材質等),如同戰場瞬息萬變。因此,滅火技術中最關鍵的不是多會操作滅火器,而是有能力判斷火場情況,並因應情勢採取不同的應對方式。

消防人員從學校到下分隊,依然會不斷地透過實務訓練累積經驗,以學習完整滅火的知識、技能與戰術,即使是資深消防人員,都不敢自拍胸脯聲稱滅火是易如反掌的事。

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滅火很危險

連最專業的消防人員都沒有百分之百的把握能從火場全身而退,何況是沒受過專業訓練、身上沒有任何裝備的民眾呢?圖/pixabay

滅火的危險在於可能錯失重要的逃生時機,因為你犧牲了原本可以安全逃生的時間來滅火。如果成功滅火就算了,但若誤判情勢、以為能夠掌控火勢,或情急之下滅火器操作錯誤,只會讓自己陷入更致命的危險中。

只有在火災初期才有機會以滅火器滅火。當火勢擴大、濃煙瀰漫,滅火器的滅火能力只是杯水車薪,別說滅火了,連自保都會是個問題,此時就只能靠消防人員來處理。

消防弟兄經過扎實嚴格的訓練,進入火場時全副武裝加上空氣鋼瓶,以團隊作戰的方式,輔以各種裝備器材、強大水力支援及各種車輛搭配,儘管如此,還是可能發生受傷甚至殉職的風險。就像在戰場上,再精銳的士兵也不代表不會發生意外,連最專業的消防人員都沒有百分百把握能從火場全身而退。

真實的火場瞬息萬變

目前訓練民眾操作滅火器的方式主要是油盤滅火,也就是在一個約兩公尺見方的方型鐵盒裡倒入清水,再澆上汽油,汽油會懸浮在水面上,接著點火,讓民眾操作滅火器去撲滅油盤上的火。實際體驗的人感覺大多是:「好像還滿安全的。」「一開始不太習慣,後來很好上手。」「沒有想像中那麼困難。」但真實火場與油盤滅火完全不同。

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滅火並不容易,真實的火場瞬息萬變。圖/giphy

首先,火勢不同。油盤上的火只局限在鐵盒內,你可以安全、輕鬆地撲滅油盤火勢,就算不採取任何滅火的動作,火勢也不會擴大延燒,因為當油盤上的汽油燒完了,火就自然熄滅。然而在真正的火場中,能用滅火器成功滅火的時機只有在火苗成長的初期,如果第一時間無法撲滅,火勢在幾秒鐘之內可能變得無法控制。

其次,濃煙不同。當我們在空曠處練習油盤滅火時,黑煙會往上空飄散,並迅速冷卻、稀釋及淡化。若是建築物內部起火,因為牆壁、天花板等空間的局限性,高溫劇毒的濃煙會從天花板往下快速蓄積並遮蔽視線,阻礙逃生者及滅火者的移動。此外,滅火器噴出來的乾粉還可能受到火場熱流的影響,瞬間瀰漫室內,甚至回衝到滅火者,造成嗆傷。

第三,溫度不同。油盤燃燒產生的熱因為被戶外大量空氣冷卻,縱然有輻射熱,溫度也不會太高,因此你有機會盡可能接近油盤,可以清楚觀察到燃燒的火焰,並將滅火器瞄準火源根部,順利滅火。但真實的火場動輒幾百度以上,起火處的溫度更是高到讓人難以接近,加上濃煙遮蔽視線,很難接近並準確撲滅火點。

油盤滅火的訓練目的是讓民眾學會正確操作滅火器,但如果沒有清楚了解滅火器的使用時機、油盤與真實火場的差異,便會錯估了滅火器的能耐及自己的滅火能力。

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滅火前要給自己留後路

照這樣說來,難道火災發生就完全不採取任何滅火行動嗎?那麼購買、設置滅火器要做什麼用呢?

滅火前要先為自己留後路。圖/pixabay

我們要明白的是,火災和其他災害最大的不同就在於它短短數分鐘內就會有快速的情境變化,而在不同的情境下需要有不同的應變方式。

使用滅火器的時機是在火災「初期」,也就是在火災發生的第一時間發現,或是當下你眼睜睜看到火就在你身旁生成,或是火焰高度約在二十五公分以下,如此滅火才有較高的成功率。如果根本不知道火災什麼時候發生、火勢已經擴大、濃煙瀰漫或初期滅火失敗,就不該執著於滅火或嘗試找其他滅火工具,應該立即避難逃生。

為了能夠安全避難逃生,滅火前一定要給自己留條後路,就算滅火失敗,還是有辦法逃生,這就是為什麼滅火器應該放在大門附近、公寓大廈則放在每戶門外梯間的道理,因為當你拿到滅火器時已經在逃生出口,萬一滅火失敗也還有機會逃離現場。

【求生隨堂考解答:A】

——本文摘自泛科學 2019 年 9 月選書《打火哥的30堂烈焰求生課》,2019 年 7 月,遠流出版

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遠流出版_96
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遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。

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從PD-L1到CD47:癌症免疫療法進入3.5代時代
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/25 ・4544字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

如果把癌細胞比喻成身體裡的頭號通緝犯,那誰來負責逮捕?

許多人第一時間想到的,可能是化療、放療這些外來的「賞金獵人」。但其實,我們體內早就駐紮著一支最強的警察部隊「免疫系統」。

既然「免疫系統」的警力這麼堅強,為什麼癌症還是屢屢得逞?關鍵就在於:癌細胞是偽裝高手。有的會偽造「良民證」,騙過免疫系統的菁英部隊;更厲害的,甚至能直接掛上「免查通行證」,讓負責巡邏的免疫細胞直接視而不見,大搖大擺地溜過。

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過去,免疫檢查點抑制劑的問世,為癌症治療帶來突破性的進展,成功撕下癌細胞的偽裝,也讓不少患者重燃希望。不過,目前在某些癌症中,反應率仍只有兩到三成,顯示這條路還有優化的空間。

今天,我們要來聊的,就是科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?

科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?/ 圖片來源:shutterstock

免疫療法登場:從殺敵一千到精準出擊

在回答問題之前,我們先從人類對抗癌症的「治療演變」說起。

最早的「傳統化療」,就像威力強大的「七傷拳」,殺傷力高,但不分敵我,往往是殺敵一千、自損八百,副作用極大。接著出現的「標靶藥物」,則像能精準出招的「一陽指」,能直接點中癌細胞的「穴位」,大幅減少對健康細胞的傷害,副作用也小多了。但麻煩的是,癌細胞很會突變,用藥一段時間就容易產生抗藥性,這套點穴功夫也就漸漸失靈。

直到這個世紀,人類才終於領悟到:最強的武功,是驅動體內的「原力」,也就是「重新喚醒免疫系統」來對付癌症。這場關鍵轉折,也開啟了「癌症免疫療法」的新時代。

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你可能不知道,就算在健康狀態下,平均每天還是會產生數千個癌細胞。而我們之所以安然無恙,全靠體內那套日夜巡邏的「免疫監測 (immunosurveillance)」機制,看到癌細胞就立刻清除。但,癌細胞之所以難纏,就在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

免疫系統中,有一批受過嚴格訓練的菁英,叫做「T細胞」,他們是執行最終擊殺任務的霹靂小組。狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,這個偽裝的學名,「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, PD-L1) 」,縮寫PD-L1。

當T細胞來盤查時,T細胞身上帶有一個具備煞車功能的「讀卡機」,叫做「程序性細胞死亡蛋白受體-1 (programmed cell death protein 1, PD-1) 」,簡稱 PD-1。當癌細胞的 PD-L1 跟 T細胞的 PD-1 對上時,就等於是在說:「嘿,自己人啦!別查我」,也就是腫瘤癌細胞會表現很多可抑制免疫 T 細胞活性的分子,這些分子能通過免疫 T 細胞的檢查哨,等於是通知免疫系統無需攻擊的訊號,因此 T 細胞就真的會被唬住,轉身離開且放棄攻擊。

這種免疫系統控制的樞紐機制就稱為「免疫檢查點 (immune checkpoints)」。而我們熟知的「免疫檢查點抑制劑」,作用就像是把那張「偽良民證」直接撕掉的藥物。良民證一失效,T細胞就能識破騙局、發現這是大壞蛋,重新發動攻擊!

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狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,也就是「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, 縮寫PD-L1) 」/ 圖片來源:shutterstock

目前免疫療法已成為晚期癌症患者心目中最後一根救命稻草,理由是他們的體能可能無法負荷化療帶來的副作用;標靶藥物雖然有效,不過在用藥一段期間後,終究會出現抗藥性;而「免疫檢查點抑制劑」卻有機會讓癌症獲得長期的控制。

由於免疫檢查點抑制劑是借著免疫系統的刀來殺死腫瘤,所以有著毒性較低並且治療耐受性較佳的優勢。對免疫檢查點抑制劑有治療反應的患者,也能獲得比起化療更長的存活期,以及較好的生活品質。

不過,儘管免疫檢查點抑制劑改寫了治癌戰局,這些年下來,卻仍有些問題。

CD47來救?揭開癌細胞的「免死金牌」機制

「免疫檢查點抑制劑」雖然帶來治療突破,但還是有不少挑戰。

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首先,是藥費昂貴。 雖然在台灣,健保於 2019 年後已有條件給付,但對多數人仍是沉重負擔。 第二,也是最關鍵的,單獨使用時,它的治療反應率並不高。在許多情況下,大約只有 2成到3成的患者有效。

換句話說,仍有七到八成的患者可能看不到預期的效果,而且治療反應又比較慢,必須等 2 至 3 個月才能看出端倪。對患者來說,這種「沒把握、又得等」的療程,心理壓力自然不小。

為什麼會這樣?很簡單,因為這個方法的前提是,癌細胞得用「偽良民證」這一招才有效。但如果癌細胞根本不屑玩這一套呢?

想像一下,整套免疫系統抓壞人的流程,其實是這樣運作的:當癌細胞自然死亡,或被初步攻擊後,會留下些許「屍塊渣渣」——也就是抗原。這時,體內負責巡邏兼清理的「巨噬細胞」就會出動,把這些渣渣撿起來、分析特徵。比方說,它發現犯人都戴著一頂「大草帽」。

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接著,巨噬細胞會把這個特徵,發布成「通緝令」,交給其他免疫細胞,並進一步訓練剛剛提到的菁英霹靂小組─T細胞。T細胞學會辨認「大草帽」,就能出發去精準獵殺所有戴著草帽的癌細胞。

當癌細胞死亡後,會留下「抗原」。體內的「巨噬細胞」會採集並分析這些特徵,並發布「通緝令」給其它免疫細胞,T細胞一旦學會辨識特徵,就能精準出擊,獵殺所有癌細胞。/ 圖片來源:shutterstock

而PD-1/PD-L1 的偽裝術,是發生在最後一步:T 細胞正準備動手時,癌細胞突然高喊:「我是好人啊!」,來騙過 T 細胞。

但問題若出在第一步呢?如果第一關,巡邏的警察「巨噬細胞」就完全沒有察覺這些屍塊有問題,根本沒發通緝令呢?

這正是更高竿的癌細胞採用的策略:它們在細胞表面大量表現一種叫做「 CD47 」的蛋白質。這個 CD47 分子,就像一張寫著「自己人,別吃我!」的免死金牌,它會跟巨噬細胞上的接收器─訊號調節蛋白α (Signal regulatory protein α,SIRPα) 結合。當巨噬細胞一看到這訊號,大腦就會自動判斷:「喔,這是正常細胞,跳過。」

結果會怎樣?巨噬細胞從頭到尾毫無動作,癌細胞就大搖大擺地走過警察面前,連罪犯「戴草帽」的通緝令都沒被發布,T 細胞自然也就毫無頭緒要出動!

這就是為什麼只阻斷 PD-L1 的藥物反應率有限。因為在許多案例中,癌細胞連進到「被追殺」的階段都沒有!

為了解決這個問題,科學家把目標轉向了這面「免死金牌」,開始開發能阻斷 CD47 的生物藥。但開發 CD47 藥物的這條路,可說是一波三折。

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不只精準殺敵,更不能誤傷友軍

研發抗癌新藥,就像打造一把神兵利器,太強、太弱都不行!

第一代 CD47 藥物,就是威力太強的例子。第一代藥物是強效的「單株抗體」,你可以想像是超強力膠帶,直接把癌細胞表面的「免死金牌」CD47 封死。同時,這個膠帶尾端還有一段蛋白質IgG-Fc,這段蛋白質可以和免疫細胞上的Fc受體結合。就像插上一面「快來吃我」的小旗子,吸引巨噬細胞前來吞噬。

問題來了!CD47 不只存在於癌細胞,全身上下的正常細胞,尤其是紅血球,也有 CD47 作為自我保護的訊號。結果,第一代藥物這種「見 CD47 就封」的策略,完全不分敵我,導致巨噬細胞連紅血球也一起攻擊,造成嚴重的貧血問題。

這問題影響可不小,導致一些備受矚目的藥物,例如美國製藥公司吉立亞醫藥(Gilead)的明星藥物 magrolimab,在2024年2月宣布停止開發。它原本是預期用來治療急性骨髓性白血病(AML)的單株抗體藥物。

太猛不行,那第二代藥物就改弱一點。科學家不再用強效抗體,而是改用「融合蛋白」,也就是巨噬細胞身上接收器 SIRPα 的一部分。它一樣會去佔住 CD47 的位置,但結合力比較弱,特別是跟紅血球的 CD47 結合力,只有 1% 左右,安全性明顯提升。

像是輝瑞在 2021 年就砸下 22.6 億美元,收購生技公司 Trillium Therapeutics 來開發這類藥物。Trillium 使用的是名為 TTI-621 和 TTI-622 的兩種融合蛋白,可以阻斷 CD47 的反應位置。但在輝瑞2025年4月29號公布最新的研發進度報告上,TTI-621 已經悄悄消失。已經進到二期研究的TTI-622,則是在6月29號,研究狀態被改為「已終止」。原因是「無法招募到計畫數量的受試者」。

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但第二代也有個弱點:為了安全,它對癌細胞 CD47 的結合力,也跟著變弱了,導致藥效不如預期。

於是,第三代藥物的目標誕生了:能不能打造一個只對癌細胞有超強結合力,但對紅血球幾乎沒反應的「完美武器」?

為了找出這種神兵利器,科學家們搬出了超炫的篩選工具:噬菌體(Phage),一種專門感染細菌的病毒。別緊張,不是要把病毒打進體內!而是把它當成一個龐大的「鑰匙資料庫」。

科學家可以透過基因改造,再加上AI的協助,就可以快速製造出數億、數十億種表面蛋白質結構都略有不同的噬菌體模型。然後,就開始配對流程:

  1. 先把這些長像各異的「鑰匙」全部拿去試開「紅血球」這把鎖,能打開的通通淘汰!
  2. 剩下的再去試開「癌細胞」的鎖,從中挑出結合最強、最精準的那一把「神鑰」!

接著,就是把這把「神鑰」的結構複製下來,大量生產。可能會從噬菌體上切下來,或是定序入選噬菌體的基因,找出最佳序列。再將這段序列,放入其他表達載體中,例如細菌或是哺乳動物細胞中來生產蛋白質。最後再接上一段能號召免疫系統來攻擊的「標籤蛋白 IgG-Fc」,就大功告成了!

目前這領域的領頭羊之一,是美國的 ALX Oncology,他們的產品 Evorpacept 已完成二期臨床試驗。但他們的標籤蛋白使用的是 IgG1,對巨噬細胞的吸引力較弱,需要搭配其他藥物聯合使用。

而另一個值得關注的,是總部在台北的漢康生技。他們利用噬菌體平台,從上億個可能性中,篩選出了理想的融合蛋白 HCB101。同時,他們選擇的標籤蛋白 IgG4,是巨噬細胞比較「感興趣」的類型,理論上能更有效地觸發吞噬作用。在臨床一期試驗中,就展現了單獨用藥也能讓腫瘤顯著縮小的效果以及高劑量對腫瘤產生腫瘤顯著部分縮小效果。因為它結合了前幾代藥物的優點,有人稱之為「第 3.5 代」藥物。

除此之外,還有漢康生技的FBDB平台技術,這項技術可以將多個融合蛋白「串」在一起。例如,把能攻擊 CD47、PD-L1、甚至能調整腫瘤微環境、活化巨噬細胞與T細胞的融合蛋白接在一起。讓這些武器達成 1+1+1 遠大於 3 的超倍攻擊效果,多管齊下攻擊腫瘤細胞。

結語

從撕掉「偽良民證」的 PD-L1 抑制劑,到破解「免死金牌」的 CD47 藥物,再到利用 AI 和噬菌體平台,設計出越來越精準的千里追魂香。 

對我們來說,最棒的好消息,莫過於這些免疫療法,從沒有停下改進的腳步。科學家們正一步步克服反應率不足、副作用等等的缺點。這些努力,都為癌症的「長期控制」甚至「治癒」,帶來了更多的希望。

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E10 低碳汽油:台灣減碳新契機,為何我們應該接受?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/01/17 ・3468字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與美國穀物協會合作,泛科學企劃執行。

台灣將在 2040 年禁售燃油車。但別急,現在路上開的舊有車款不會馬上報廢消失,因為舊有的車輛會繼續開到年限結束。根據計算,當禁售燃油車的那一天來臨時,還有大約 60% 的車輛是燃油車。這時,在多數交通工具還是燃油的情況下,美國、歐盟等國已經開始使用酒精燃料來減少碳排放,那麼,台灣也能做到嗎?

你聽過 E3、E10 汽油嗎?

這是指在汽油中加入酒精,E3 代表有 3% 的汽油被酒精取代,而 E10 則是 10% 的汽油換成酒精。酒精是一種抗爆震性能更好的燃料,且比化石燃料更環保,因為它可以來自生質燃料,碳排放也較低。即便算上運輸和加工的碳足跡,用玉米製造的乙醇仍比傳統汽油的碳排放低了 43%。其實,在美國、歐洲、澳洲等地,E10 或更高比例的酒精汽油早已廣泛使用,這在我們之前的影片中也有提過。

現在,台灣有 14 間加油站可以加到 E3 汽油,而中油也正積極促使相關部門開放 E10 汽油的銷售。

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不過,在推動這項改變之前,仍有許多民眾對酒精汽油有疑慮。大家最關心的問題是,把不是汽油的燃料放到引擎中,到底會不會對車輛引擎造成不良影響?例如會不會影響引擎運行,甚至影響里程數?
其實,換燃料確實會對引擎有影響,因為不同燃料燃燒後所產生的能量與副產物都不一樣。但別擔心,根據我們之前的討論,2011 年以後生產的所有汽車,還有大部分 1990 年代後期生產的汽機車,都能直接相容 E10 汽油。換句話說,除了少數舊車或特殊車型,約 95% 的汽機車都不需要擔心這個相容性問題。

2011 年以後生產的所有汽車,還有大部分 1990 年代後期生產的汽機車,都能直接相容 E10 汽油。圖 / 美國穀物協會提供

E10 汽油在效能上的表現,會不會受到影響?

學過化學的人都知道,燃燒其實是一種氧化反應,可以用化學式表達。也就是只要汽缸的大小是固定的,就能算出空氣中能參與氧化反應的氧氣分子有多少,進而推算出每次汽缸燃燒時,應該搭配多少的燃料。

當引擎運作時,汽缸內的氧氣分子會與燃料反應,產生動力。為了最佳化效能,引擎的噴油嘴會精準控制每次的進油量,確保空氣和燃料的比例,稱為「空燃比」。接著調整噴油嘴的設定,讓出油量符合我們的需求。

每當空氣成分改變,燃料量或燃料的種類更換時,空燃比就會產生變化。在燃料相對空氣來說比較多時,我們通常稱為「富油」;相反的,如果燃料相比空氣來的少,就稱為「貧油」。如果我們把汽油換成百分之百的酒精,因為酒精每單位體積所需要的氧氣比較少,而且熱值比較低,因此會產生貧油現象,推力感受起來自然也會比較低。

要解決這個問題,方法其實不難,只要增加燃料量即可。而巴西早已證明,使用 E100 汽油是可行的。巴西近 50 年來推動 E85、E100 燃料車輛,並展示了彈性燃料引擎的優勢。

而巴西早已證明,使用 E100 汽油是可行的。巴西近 50 年來推動 E85、E100 燃料車輛,並展示了彈性燃料引擎的優勢。圖/美國穀物協會

這類交通工具被稱為彈性燃料引擎,顧名思義,能很彈性的使用汽油、E100 酒精汽油、或是任何比例的甲醇、乙醇、汽油的混合物。彈性燃料引擎跟一般引擎最大的差別,就是內建了「燃料成分感測器」。能透過判斷燃料的種類與比例,調整噴油嘴的出油量設定以及點火正時,讓引擎的輸出動力維持在最佳狀態,確保引擎效能不受影響。

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所謂的點火正時,指的是火星塞點火的時機。不同的燃料,化學反應的速度與膨脹的體積不同,當然會對應不同的點火時機。

但是 E100 其實也不是純酒精?

大家都知道,蒸餾酒需要經過多次反覆蒸餾,為什麼不能只蒸餾一次就好呢?原因在於,酒精與水的沸點雖然不同,但它們不完全互斥,會產生交互作用。在蒸餾過程中,即使酒精的沸點較低,水仍然會在加熱的過程中,隨著酒精部分蒸發進入容器中。

事實上,當酒精濃度達到 95.63% 時,不論再怎麼蒸餾,濃度也不會再上升。這是因為當酒精濃度接近這個比例時,酒精與水的沸點非常接近,這種現象稱為「共沸」,意思是酒精和水的混合物會一起沸騰,無法再進一步蒸餾分離。

共沸現象的結果,就是為什麼市面上銷售的藥用酒精,濃度最高都是 95%,而非 100%。因為更高濃度就必須使用脫水劑等方式處理,成本會提高,或是因為有添加物而不符合藥用標準。所以當然,E100 汽油裡面,實際上使用的也是濃度 95% 的酒精,而不是 100%。

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E100 汽油裡面,實際上使用的也是濃度 95% 的酒精,而不是 100%。 圖 / 美國穀物協會提供

解決迷思:酒精汽油是否容易因吸收水分,而產生油水分離?

事實上,酒精和水是高度互溶的,這使得高比例的酒精在汽油中有更高的水分耐受性。簡單來說,進入油箱的水氣,會溶在酒精汽油中而不會產生油水分離。

根據美國國家可再生能源實驗室的研究,即使在高溫高濕的極端環境下,E10 酒精汽油也需要經過三個月才會出現明顯的油水分離。而三個月也是一般汽油建議最長的保存時間,因為汽油放太久就會氧化。

也就是說,酒精與水混和物的特性,不是把酒精和水的相加除以二那麼簡單,它們的交互作用更加複雜。

一篇刊登在《國際能源研究期刊》的研究指出,在可變壓縮比引擎中的實驗結果,加入酒精後,引擎的功率會逐漸升高,在 E10 酒精時為最佳比例效果。

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當然,實際情況和實驗室當然不能直接類比。大多數汽車和機車並未專門為酒精汽油做調整,那這樣會有多大影響呢?根據英國政府的官方結論,直接使用 E10 汽油與一般汽油相比,每公升的里程數大約會降低 1%,但在日常駕駛中,這個差異幾乎不會被察覺。實際上,載貨量和駕駛習慣對油耗的影響,遠遠大於是否使用 E10 汽油的影響。

更好的一點是,酒精其實是一種常見的工業用品,以每美國為例,在過去一年中,酒精的離岸價格實際上都比汽油還低,因此不用擔心酒精會讓油價變貴。

此外,經過調校的引擎也不必擔心推力問題。事實上,F1 賽車從 2022 年開始使用 E10 作為燃料,納斯卡賽車更早在 2011 年就採用了 E15 燃料,運行上沒有太大問題。

F1 賽車從 2022 年開始使用 E10 作為燃料,納斯卡賽車更早在 2011 年就採用了 E15 燃料,運行上沒有太大問題。圖/unsplash

最重要的是,使用 E10 燃料的好處明顯更多。由於酒精和烷類燃料的分子式不一樣,酒精分子式中多了一個氧原子,這使得燃燒過程中反應會更完全,能夠產生更多二氧化碳而非有毒的一氧化碳,同時降低一氧化氮和二氧化氮等氮氧化物的產生。

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最關鍵的一點,酒精與化石燃料相比,能夠更快速地幫助減碳。只要確保使用永續農法、不與糧食競爭土地的前提下,所製造的玉米乙醇,碳排量就是比化石燃料還要低。

E10 低碳汽油是填補減碳缺口的最快方案,挑戰只在接受度

英國引入 E10 後,每年減碳 75 萬噸,相當於減少 35 萬輛汽車的碳排量。而台灣呢?目前根據政策規劃,台灣 2040 年起將新售的汽機車全面電動化。依照這個目標進程,在 2025 年將達成減碳 288.6 萬噸的目標。然而,這距離運輸部門須減少 487 萬噸碳排量目標,還差 198 萬噸。

如果燃油車全面改用 E10 低碳汽油,則能減碳 202 萬噸,幾乎能完全彌補缺口。這項方案的優勢在於,E10 與一般汽油性質相近,不需更換新的引擎設計或架設特規加油站,執行門檻低。

實際上,目前推動低碳汽油最大的瓶頸,大概就是民眾對於這個新燃料的接受度了吧!如果接受度提升,購買量上升,成本也有機會進一步再下降。

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扶老攜幼自己的家人自己救:擬定災害之「家庭逃生計畫」——《打火哥的30堂烈焰求生課》
遠流出版_96
・2019/09/18 ・4282字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

安全小提醒

學會了「不會燒」、「燒不大」、「早知道」等防災策略,一旦遇到火警,最重要就是要能「跑得掉」,而我們若想安全且順利逃生,平時就得做好準備。請和家人一起完成下列事項。

A. 畫出家中平面圖。
B. 確認兩個不同方向的逃生出口。
C. 確認室外集合點。
D. 模擬各種火災情境。
E. 實際進行逃生演練。

現場直擊

消防人員背著沉重的裝備步出火場,神色黯然,原本還抱著一線希望的她瞬間崩潰。

半夜兩點多,她在三樓臥房準備就寢,突然聽見宛如玻璃破碎的聲音。她急忙起床,打開房門下樓查看,發現二樓客廳起火,濃煙四起。她急忙回到三樓臥房,一邊叫醒睡在身邊的六歲兒子與七歲女兒,一邊跑進房內浴室放水弄溼毛巾和棉被,打算讓孩子用來摀住口鼻逃生,此時大兒子仍在四樓睡覺。

但當她準備從浴室返回臥室救孩子時,火舌已竄到三樓,因房門未關,濃煙高溫迅速瀰漫房間,雖只有幾公尺的距離,已沒辦法回臥室搶救子女。她只好勉強從浴室的窗戶爬到戶外,再爬到隔壁陽台求救。可是為時已晚,消防隊進入救援時,三個孩子都已喪生。

這場火把一棟嶄新的建築物從二樓到五樓牆壁燒成一片黑,鋁門窗框被燒得變形,玻璃因高溫而爆裂,碎片散落滿地。

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一夕之間天人永隔,逃出火場卻獨活的她悲慟欲絕,癱趴在地不斷哭喊……

圖/pixabay

二○○九年十一月某日凌晨兩點多,一處透天住宅發生火警。消防局接獲報案後於三十分鐘內撲滅火勢,在三樓臥房發現二女兒及小兒子倒臥床上、全身燒焦,大兒子則陳屍在四樓房間床鋪與窗台間的地板上。

這場火災的起火點在二樓客廳,起火原因是電線走火。

當時的狀況是,媽媽發現火災後未第一時間叫醒所有人,在四樓熟睡的大兒子並不知道發生火災。接著她返回房間沒有關門,以致火勢從二樓迅速往上延燒,並侵入臥室,當時如果有隨手關門,便能阻隔一定程度的濃煙高熱。由於子女持續暴露在濃煙中,最後窒息而死。

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而媽媽當時雖然被困在臥房的浴室,此時臥房已濃煙密布,她在千鈞一髮之際從勉強足夠人身通過的浴室窗戶攀爬到隔壁陽台求救,因而倖存。

因應場景訂定具體逃生計畫

我們先來模擬一個情境。

火災警報器響起,接下來下一步呢?圖/giphy

「嗶嗶嗶!」「嗶嗶嗶!」一陣刺耳的警報聲劃破深夜,你突然驚醒,隱約聞到了焦味,但除了嗶嗶聲不斷,家中仍一片寂靜。是住警器響了,表示家裡可能發生火災!叫不停的嗶嗶聲就像倒數計時的炸彈,似乎每響一聲,存活機會就少了幾個百分比。

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警報聲是從樓上還是樓下傳來的?房間、廚房還是客廳?家人都在哪裡?他們知道發生火災嗎?如果馬上大叫失火了,確認全家人都醒來後要做什麼?

首先,每個人的年齡、行動力及火災發生當下的所在位置都有所不同,若家中有年幼孩童、肢體障礙的親人、年長行動不便或臥病在床的長輩,縱使第一時間知道火災、學過火場避難求生要領,仍會因為行動能力較弱而無法自行逃離火場。

再者,每個場所的空間配置都不同,窗戶、陽台、出口位置、滅火器、緩降機等避難逃生器具的裝設地點等也不一樣,這些因素都會影響逃生策略與應變方式。

那麼什麼叫更具體的做法?就是「訂計畫」

事先規劃火災逃生計畫,未雨綢繆。圖/pixabay

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啥?火災不就是意外,還要計畫嗎?我們怎麼知道哪邊會燒起來?火災來的時候我跑都來不及了,還要翻閱「計畫書」,不會緩不濟急嗎?火場變數那麼大,計畫根本趕不上變化,到頭來計畫到底能發揮什麼作用?

前面提到了「不會燒」、「燒不大」、「早知道」這三個策略,這裡要談的「計畫」可以說是居家「最全面」的防火避難準備事項。

及早發現火災後,就是進行各種應變、逃生、避難行動。那麼事先可以做好哪些準備,以利火災時「跑得掉」?我們一再提到,從人的行為來看,火災造成傷亡的原因是「太晚發現火災」和「初期應變錯誤」,發現太晚已經靠住警器克服了,那麼初期應變錯誤呢?

雖然前面破解了許多火場求生的迷思與誤解,也學會了避難求生的各種大原則,但每天生活、休息的家這樣的場景中,則要有更具體的做法,那就是製作「家庭逃生計畫」。

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家庭逃生計畫製作步驟

家庭逃生計畫該怎麼製作呢?建議全家人一起當做「密室逃脫遊戲」來討論。

當作「密室逃脫遊戲」一起規劃,第一步,畫出家中平面圖。圖/giphy

步驟一:畫出家中平面圖

包括大門(往室外)、各個房間(含用途)、房門、窗戶、陽台、逃生梯、隔間材質……等等,每層樓各畫一張。為什麼連隔間材質都要標註?因為這有助於了解家中每個房間是否適合關門避難。

步驟二:確認「兩個不同方向的逃生出口」及「室外集合地點」

「出口」指的是可以進出並離開建築物的門,「不同方向」則最好是相反方向。選定「兩個」的目的是萬一主要出入口無法逃生,可以經由其他方向的門窗逃到室外。

但其實許多建築物(包括大樓、公寓、透天)的一戶通常只有一個門(一個逃生出口),因此大小足以讓人進出的窗戶、落地窗勉強可以算是「出口」。由於沒有可以通到室外地面的樓梯,就需要增設避難器具。

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室外安全集合地點要由全家共同決定,並確認每個人都知道在那裡,否則會不知道家人是否都安全逃生,甚至發生在火場互相等待或想再返回火場尋找家人的狀況。合適的室外安全集合地點應選在住家附近且相對安全、不妨礙救災、燈光明亮的地方。

步驟三:模擬各種情境,檢視逃生路線

根據近年的火災統計資料,居家最容易發生火災的地點分別是客廳、臥室及廚房,因此要模擬當家中不同房間起火時,各房間的人應該如何應變及選擇逃生路線。在這個步驟中,需要特別注意各類房間的燃燒特性,以及比對家中的實際情況,例如:

  • 客廳起火:一般客廳會連著玄關至唯一大門(出口),如果火勢擴大,可能阻礙通往大門逃生的路徑,這時就要改變策略,進行關門避難或往反方向逃生。
  • 臥室起火:通常臥房內的可燃物較多,建議立刻逃生,並關上臥房門,以局限火勢。
  • 廚房起火:通常為油類火災,初期可能局限在瓦斯爐台,也可能是高功率電器用品電線走火。有些廚房是開放空間,火勢擴大時就可能迅速蔓延到走道。
  • 走道起火:若未擺設雜物,起火的機率較低。走道一起火便可能阻斷多個房間的逃生路徑,因此可嘗試以滅火器壓制火勢的方式強行通過,或往反方向逃生。
  • 門外(別戶)起火:原則上採取「關門避難」,並可躲到戶外陽台避難。

補足設備並調整配置

準備足夠避難器材,確認逃生路線是否順暢。圖/pixabay

畫完逃生路線後,請思考幾個問題:你是否已充分掌握家中哪裡最可能發生火警?哪裡發生火災最危險?哪裡發生火災最不容易被發現?這一連串思考可能會讓你嚇出一身冷汗!顯然光是製作家庭逃生計畫還不夠,更重要的是:把缺口補上。

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家中還欠缺什麼消防設備?

確認住警器是否安裝妥適,包括房間及走道?滅火器數量是否足夠,哪些房間還需配置?緩降機、救助袋等逃生避難器具是否穩固,有無加裝必要?下降空間是否無障礙?

家中裝潢及物品配置是否需要調整?

屋內各扇窗戶、陽台盡量不要加裝鐵窗,假如窗戶有裝置鐵窗,應預留可開啟的逃生口,並教導家中每一個人都能快速開啟,如有上鎖,應知道鑰匙放置處。針對發生火災可能最危險的房間,須考量是否改換防焰或耐燃材質裝修。同時確認各項電器用品、可能的火源是否需要重新調整與配置。

規畫的逃生路徑是否都暢通?

將家中走道清空,確認你所劃設的室內逃生路線移動時不會被雜物、裝潢或障礙物卡住。以透天厝來看,車庫應預留通道,勿被櫃子、機車、汽車等填滿空間。如果是住公寓大樓,要保持室外通道清空,確認樓梯間、走廊通道沒有堆放雜物或鞋櫃。此外,也要確認安全門雖然關閉卻沒上鎖。

每半年演練一次

家庭逃生計畫訂出後,要想發揮成效,就得靠「實際演練」。

想要在火場中逃生,不是碰運氣亂竄就可以。做好計畫,還要實際演練多次。圖/pixabay

在火場最嚴苛的情況下,你必須在濃煙高熱中匍匐前進,克服恐懼、黑暗及混亂。因此你必須沿著牆壁,練習用手和膝蓋迅速低身爬行至出口,而不是碰運氣般亂竄。

家中的每個人都要練習,做到無論在家裡的任何角落,都能快速摸索出逃生方向,知道出口在哪裡,還要學習在黑暗中也能打開所有門和窗的鎖。

這些都可以透過平常每半年的遊戲化練習,達到「閉著眼睛」都會的程度。

家庭逃生計畫背後的三層意義

「家庭逃生計畫」是居家最重要的防火避難準備事項。一個好的「家庭逃生計畫」,必須事先分析所有可能的狀況,然後提出可能解決的方案,最後決定實行的方法。這麼做的背後有三層意義:

第一層意義是「再次檢視前三個策略是否做到位」。

包括一、不會燒:掌握家中何處最容易發生火災,並調整用火用電方式;二、燒不大:針對家中燒起來可能最嚴重的地方,排除雜物,清空逃生動線,使用防焰或耐燃材料;三、早知道:確認裝設住宅用火災警報器的房間都已經妥善安裝。

第二層意義是「讓各項應變行動(滅火、逃生或避難)具體化」。

包括滅火器還應該增購配置在哪些房間?火場情境是否經過充分模擬,當任何地方火災時,任何房間的人都能掌握正確的逃生路線?是否落實每半年一次的練習,讓每位家人熟悉到閉著眼睛都能快速找到出口,以及無法逃生時,哪個房間可以關門避難?

那麼,針對模擬外的狀況是否就代表計畫趕不上變化,完全失去參考價值?我們制訂計畫的目的不是為了一步一步、毫無偏差地照著走,而是為了因應突發變數,為可能發生的變化做出各種資源準備。

這便是計畫的第三層意義,縱使發生模擬外的狀況,因為你已事先完成各方面的資源準備,你將更有能力判斷出正確的應變方向,並運用各項資源來減低傷害。

30 秒掌握生機——策略四:跑得掉

——本文摘自泛科學 2019 年 9 月選書《打火哥的30堂烈焰求生課》,2019 年 7 月,遠流出版

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