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快工作啊「藍能」!利用海水就能產出綠色能源的滲透壓發電

Yubari
・2020/01/01 ・1797字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

說到臺灣的海洋能源,你第一個想到會是什麼?是起起落落的潮汐發電,還是穩定有力的黑潮洋流發電,又或是雖然用的是風力,但卻蓋在臺灣海峽上的離岸風電呢?

除了以上這些物理的發電方法,海洋能源還有一種靠化學來發電的方法──滲透壓發電 (Osmotic energy),又稱為藍能 (blue energy),今天就讓我們來介紹它的原理以及近期的新改變吧。

正負分兩邊,電力就出現

圖上W1表淡水,W2表示含有鹽分的海水,O為兩者間的滲透壓。圖/ Raster: Nein Arimasen; Vector: ZooFari [CC BY-SA 3.0]
介紹滲透壓發電之前,我們要說明「滲透」是什麼。化學上的「滲透」,指得是將濃度不一的兩個水溶液用只讓水分子通過的半透膜來分隔時,水分子就會由低濃度的溶液往高濃度去移動,使得兩者濃度變得接近現象。而當滲透作用達到平衡時,兩邊的水面高低不一,這之間的壓力差,就稱為「滲透壓」。

而新型的滲透壓發電,是利用特殊的透膜將正離子輸送至另一邊的水中,使得兩邊的水團各自帶著正負電,這時候只要有導電裝置存在就可藉此獲得電力。

滲透壓發電示意圖 紅點:正離子 綠點:負離子 黃色臉:電子
每當有一個正離子通過中間的透膜時,就會有一個電子從左方透過線路移動至右方。
截圖修改自科普影片:Water generates electricity (with a pinch of salt!)

來自瑞士的研究團隊在 2016 年時,發表了一種由二硫化鉬(MoS2)組成的薄膜1,讓發電效率大大地提升,達到每平方公尺有一百萬瓦特的功率。為了推廣藍能,他們也製作了下面這一部影片來介紹基本原理和他們的成果。

0:35-0:50 介紹滲透壓
1:15-1:40 介紹滲透壓發電

效率這麼低,藍能發電划算嗎?

事實上,目前全球也有好幾座滲透壓發電廠已被興建,但主要的問題都出在造價昂貴以及發電效率不高,而導致難以廣設。對此,科學家們仍然研究著如何改善現有的方法。

雖然藍能聽起來很不錯,但實際應用上嘛……圖/kiler129@flickr

2013 年,來自法國的研究團隊利用氮化硼奈米管 (boron nitride nanotubes,以下簡稱 BNNTs) 穿刺由氮矽化合物組成的薄膜,得到了一種高強度的新型透膜2。又因為 BNNTs 帶有負電,所以能夠只讓正離子通過,達到分離正負離子的效果。

研究員估算,若新的透膜每平方公分能具有一百萬個 BNNTs,每一平方公尺一年便可以產生 30,000 度的電能,若以臺灣平均一戶家庭每年 3600 度來算,該電量可以供應超過八個家庭的用電量。而 2018 年臺灣的用電量為 2332 億度,因此理論上(只)需要約7.7平方公里,也就是比中正區(7.6平方公里)再大一些些的新型透膜,就可以滿足全臺灣的用電。

然而,即便要製造出郵票大小的新型透膜,在當時也是一件不可能的任務,因為要使這麼多的 BNNTs 整齊地垂直於薄膜實在太過困難了。因此瑞士團隊才會在 2016 年選擇使用其他種材料,縱使最後他們採用的二硫化鉬薄膜的效率並沒有比較高。

法國團隊將BNNT刺入薄膜的步驟說明,但是一次只能裝上一根BNNT。
左列為示意圖,右列為電子顯微鏡影像。

時隔六年的解決之道:磁力

直到今年,博士生 Semih Cetindag 發表了該團隊如何辦到這項不可能的任務3,首先他們將 BNNTs 覆蓋上一層帶正電且分子夠大不會跑進管道內的塗料,接著再加上帶負電的鐵氧化合物顆粒,讓其附著在帶正電塗料上面。

之後再將 BNNTs 放入尚未凝固的聚合物薄膜中,這時候再通以磁場,因為鐵氧化合物帶有磁性,所以這時所有的 BNNTs 就會乖乖向著同一個方向排列,六年來的難題終於被破解啦(灑花)。

最後只要讓聚合物薄膜凝固,清除物質兩面的表層保證 BNNTs 的暢通,就可以得到每平方公分有一千萬條 BNNTs 的新型透膜!

縱使已經超越前人的成果,他們仍認為還可以更好,因為目前只有 2% 的BNNTs有確實打開通道,因此還有很大的進步空間。相信在不久的將來,藍能將迎來期待已久的大突破,就讓我們一起期待這天的到來吧!

 參考資料

  1. Feng, J., Graf, M., Liu, K., Ovchinnikov, D., Dumcenco, D., Heiranian, M., … & Radenovic, A. (2016). Single-layer MoS 2 nanopores as nanopower generators. Nature, 536(7615), 197.
  2. Siria, A., Poncharal, P., Biance, A. L., Fulcrand, R., Blase, X., Purcell, S. T., & Bocquet, L. (2013). Giant osmotic energy conversion measured in a single transmembrane boron nitride nanotube. Nature, 494(7438), 455.
  3. Cetindag, S., Pendse, A., Praino, R. F., Kim, S., & Shan, J. W. (2019). Enhanced Electrokinetic Energy Conversion {\&} Ion-Selective Transport in Macroscopic Vertically Aligned BNNT Membranes. Bulletin of the American Physical Society.
  4. Rivers could generate thousands of nuclear power plants worth of energy, thanks to a new ‘blue’ membrane.
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Yubari
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一位小小小小地科研究生

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烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube
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氣溫越高,太陽能板的發電效率就越低?——還得考慮日照量的變化!
台灣科技媒體中心_96
・2022/08/21 ・2500字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

你覺得,接受到的網路資訊很亂嗎,而且重要的科學都沒有被報導嗎?你也認為,生活中充斥著偽科學,錯誤訊息百出嗎?更無奈的是,在不少議題上,人人都可自稱專家,但發表的見解卻都沒有根據…

真相與科學被謠言屏蔽,這是不分世代面臨的資訊亂象,台灣科技媒體中心跟你一樣擔憂,所以積極號召更多台灣科學家站出來,致力挖掘科學議題的報導素材給媒體,而你的支持可以成為 SMC 堅強的後盾。定期定額挺 SMC,邀請大家與我們一起踏出改變科學新聞的第一步!

太陽能板的標準測試條件:25°C

7 月 25 日,台灣媒體引述歐洲新聞台(Euronews)報導,指出歐洲連日高溫與熱浪,可能會阻礙太陽能板發電。新聞指出太陽能板多數在理想溫度(25°C)的氣溫下測試效能,而這也是最佳發電條件。若高於這個溫度,太陽能板的發電效率會開始下降。對此,台灣科技媒體中心邀請專家解釋台灣的太陽能板發電效率。

臺灣的「矽基太陽能板」有同樣的問題嗎?

台灣科技大學電子工程學系特聘教授 魏榮宗

Q1:現在台灣設置最廣泛的矽基太陽能板,也是在攝氏 25 度的氣溫情境下,測試發電效率嗎?如果是的話,測試情境與實際發電效率的落差有多大?如果不是,台灣的測試情境為何?

為了統一評估太陽能板的發電效果,國際上規範太陽能板標準測試條件(Standard Test Conditions , STC)為 25℃、照度 1000W/m²,AM1.5 標準光譜[1]之情境。依照目前的太陽能板測試數據,溫度每上升 1℃,太陽能板電壓就會變小,導致輸出功率下降 0.35%[2];但溫度越低,輸出功率反而增加。台灣夏天溫度高,太陽能板的表面溫度約在 45~65℃ 之間,換算下來,約降低 7% 至 10.5% 發電功率。

台灣夏季炎熱,而溫度上升時太陽能板的功率會下降,這樣電真的夠嗎?圖/elements.envato

Q2:新聞提到,在上一波熱浪期間,德國的太陽能發電打破紀錄。對於「發電量破紀錄」跟「發電效率可能降低」之間,似乎有概念上的落差,我們該怎麼理解才正確?

雖然太陽能板受溫升影響而降低效率,但實際上,夏季日照時間最長,太陽光垂直照射太陽能板使輸出電流更高[3],所以即便扣除 7 至 10.5% 的發電功率以及下雨影響,台灣夏季平均每日發電量仍高於冬季 40-60%[4]。德國緯度比台灣高,夏冬日照時間差距比台灣更大,熱浪期間長期不下雨,增加發電量的比例遠高於溫升影響,所以發電量破紀錄是必然現象。

Q3:對於高溫可能降低太陽能轉換效率,我們有什麼措施或是技術,來因應氣候變遷的挑戰?

  1. 太陽能板架設時,要預留下方空間給空氣流通。
  2. 三角屋頂施作時,應避免貼平烤漆板,盡量以自然風散熱,降低太陽能板溫度。
  3. 研發太陽能板不易受溫升影響發電效率的電池片。十年前,影響大約每度溫升影響發電效率 0.5%,目前已經下降至 0.35%,期待未來可以進一步降低溫升影響。

不可忽視的關鍵——日照量

成功大學光電科學與工程學系教授 陳昭宇

太陽能電池的效率,必須在特定的標準測試條件(Standard Test Condition, STC)下量測,這樣不同的實驗室或研究團隊所得到的數據才能互相比較。這些條件包含了 1000W/m 的光照強度、攝氏 25 度與特定的太陽能光譜分佈(AM 1.5G)。然而,當太陽能電池真正應用時,情境大不相同。

矽晶太陽能電池的轉換效率,的確會隨著溫度的上升而下降。就算沒有熱浪來襲,屋頂型太陽能電池的工作溫度,在晴天也會處於 40 度到 50 度左右,基本上不會以 25 度的條件發電。一般太陽能模組溫度每增加一度,太陽光電板之效率將降低 0.4% 至 0.5%,因此相對於沒有熱浪的情況而言,熱浪所增加的高溫對於效率的降低可能只是很小的影響。

而發電量是「光照強度」×「轉換效率」,炎熱的天氣通常伴隨著較強的日照,很少遇到炎熱的陰天或雨天,這意味著光照強度整體上升。因此,大部分高溫情況下會得到較高的發電量,是因為日光強度提升,彌補了發電效率的下降。就好比一張滿分 100 分的考卷,你答對九成,分數是 90 分;滿分是 120 的考卷,你答對八成,分數則是 96 分。

圖一是 7 月 26 日,成大光電系系館頂樓太陽能系統的發電情形。紅色是溫度,綠色是日照量,藍色是發電功率——發電功率與日照量是高度相關的!

圖一:2022 年 7 月 26 日,成大光電系太陽能系統發電情形。圖/SMC

圖二是 5 月 2 日,溫度只有攝氏 20 度左右,接近太陽能最佳轉換效率之溫度。然而,因為日照大量減少(綠色),因此發電量也大減。

圖二:2022 年 5 月 2 日,成大光電系太陽能系統發電情形。圖/SMC

因此,該篇報導只注重轉換效率與發電量,未考慮到日照量的變化,是錯誤的連結。

另外,值得一提的是,歐洲地區的用電尖峰是在冬天為了避寒,然而這個季節的太陽能發電量是相對較少的。台灣的情境剛好相反, 我們的用電尖峰是在夏天,太陽能的供應相對高,因此我們在供給與需求的匹配上比較有利,地理條件對於使用太陽能支援尖峰供電也相對容易。

註解

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太陽能光電板就是一大堆曝曬在外的電池、會污染土壤與水質?關於太陽能板的迷思全破解
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/04/18 ・4193字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文由 SEMI 能源產業部 委託,泛科學企劃執行。

臺灣正努力提升再生能源於總發電量的佔比,在天氣好的日子,太陽能發電在日間尖峰已能扛起將近 20% 的用電量,未來發展備受關注。隨著太陽能光電板一片片鋪得越來越多,從生產製作、維運發電,到退役回收,即便貼著綠能標籤,也免不了承受社會大衆升高的好奇與質疑:太陽能發電會不會「污染環境」、會不會「破壞生態」?為了解開這些疑問,我們採訪多位在光電能源產業第一線工作、經驗豐富的業界專家,讓你看懂太陽能光電板的身世與來世!

太陽能板不是有毒的電池,更像封裝好的熱壓三明治

「我覺得我們太陽能電池的名字取錯了。」提及民衆對太陽能板的各種疑問,聯合再生的協理劉修宏感慨苦笑道。

因為一般人對「電池」的既定印象就是含有毒性電解液,因此大家會擔憂放置在戶外的太陽能光電板,經歷日曬雨淋後,可能泄露出化學物質。但實際上,這片不厚的板子與其説是電池,不如說它與臺灣之光——半導體更相近。

太陽光電板由矽半導體構成,再接通導線將太陽能光電效應(Photovoltaic effect)[ 注1 ] 產生的電流,連接到電網加以運用。

元晶太陽能的經理黎致成則生動地用「熱壓三明治」比喻太陽能光電板模組的構造。

最上層是玻璃,再來會有兩層封裝材料,夾著最核心的發電元件矽晶片電池串列,避免受潮,最下層則是背板。如同三明治的内餡及起司片在高溫下被土司包裹好,太陽能板製作過程中封裝材料會被融化具有流動性,與玻璃和背板一同將電池包覆封裝,最後再將鋁框塗上矽膠後進行裝框。

如同熱壓三明治的太陽能光電板構造圖。圖/經濟部能源局,2016 能源產業技術白皮書

躺在屋頂上、地面上、水面上,悄悄用光發電的「安靜能源」

雖然風光同為再生綠能,與風力發電機組產生的低頻噪音相比,太陽能光電板可謂悄然無聲的「安靜能源」。

太陽能光電板的架設,可分為屋頂型、地面型及水面型,使用壽命大約是 20 到 25 年。能用免費的陽光發電聽起來很棒,但陽光同時也是生態系的重要能量來源。當太陽能板密密麻麻地鋪在農地,似乎會影響底下植被的生長;鋪在魚塭水面上,則搞不好會妨礙水中的生物,影響水產的生產率。

針對這些疑慮,友達光電的經理張哲誌建議大家到太陽能光電板案場走一遭,便會發現架設的太陽能板之間是保有間隙、可讓陽光透過的,底下的植物仍能正常生長,在光電板拆除後也不會變成一塊荒地,也因此,除草成了許多案場維運的必要工作。

太陽能光電板的使用壽命大約是 20 到 25 年。圖/Pixabay

目前經濟部以「農業為本、綠能加值」作為農(漁)業用地增設太陽能光電案場的重要方針,若該用地經評估在建設光電案場後,農漁本業產量無法維持一定的量,便無法興建光電案場。在這樣的前提下,以養殖為本,綠電加值的漁電共生,更有可能通過評估。根據農委會水產試驗所針對不同水面與養殖設施遮蔽率所做的試驗,發現在 40% 的遮敝率下,起碼可以維持產量的 70%。

有人可能擔心,維護清洗太陽能板時,會不會用到有毒化學藥劑?這一點也可放心,因為太陽能光電板就如車子擋風玻璃般會鍍膜,其目的是抗反射、增加光電轉換效率,反而不能用化學藥劑去清洗。以清水(特別是軟水)定時沖洗即可。

但要是遭遇非典型情況,例如被颱風襲擊,太陽能板碎裂掉到水中,又會如何?黎經理補充說,業界製造的太陽能光電板,都經過國際電工委員會 IEC 61215 及 IEC 61730 規範標準。他們將板子曝露在高溫高濕的環境長達三千小時,模擬在大自然環境中的加速老化,再把它擊破投入水中,模仿外力的破壞。七天後進行檢測,發現水質依然符合飲用水標準。

誕生與退役之刻,太陽能光電板又是否傷害了環境?

在大部分情況下,太陽能板在裝置和使用階段,對環境沒有衝擊,但在製作生產、除役退場之際,會不會對環境造成負擔呢?過去有不少報導資訊,控訴太陽能板的製作過程產生切削液、矽污泥,造成嚴重環境污染。

對此,聯合再生的協理劉修宏坦言,這是過去生產技術不成熟時的一些案例,不少人因此對太陽能光電板有了不良印象;但隨著製程革新,這些問題不再出現,例如原本切割晶體的金屬線改為鑽石切線,不會產生有毒的切削液。

而製作太陽能矽晶電池的工廠,其實就像較低等級的半導體廠,所有製程都在科學園區進行,接受管制。工廠產生的污水污物,皆會在排放前經過處理,成為低環境影響的物質。而光電板生產端下游的組件厰,則只進行各部分的組裝工作,更沒有污染的疑慮。

光電板生產端下游的組件厰,則只進行各部分的組裝工作,更沒有污染的疑慮。圖/Pixabay

若把老化退休的太陽能光電板拆解開來,每個組件均是相當單純的物質。從鋁框、玻璃及塑料封裝材,都可回收再利用。只是以臺灣來說,目前退役的太陽能光電板數量仍太少,市場需求還不足以支撐完整的回收產業鏈。為此,政府超前部署,自 108 年起新設置的太陽能光電系統,每片模組都經編號列管,並預收每千瓦一千元費用,作為未來的模組回收基金。而隨著退役量增加,市場擴大,再利用的產業鍊也會隨之成熟。

現下業界與政府、各法人也正攜手合作,目標在二十年後光電板第一波大退役潮來臨前,找到更有效合適的太陽能光電板回收方法。現時研發方向是往物理性拆解的回收方法前進,以避開使用高溫燃燒產生有毒氣體、危害環境的銷毀方式。

從太陽能光電板,看見各方溝通的重要性

天泰能源的法務專員彭郁文以她們負責設置的嘉義布袋鹽田地面型光電案場為例,她表示為了進行中立客觀的研究、環境背景資料的建立,特別請東海大學、成功大學建立研究團隊,主導大於案場範圍二十倍的第九區鹽田生態調查。該案場不只將當地生物利用情況納入考慮,也盡可能在不改變原本地貌植被的情況下動工,並確保太陽能光電板的架設,不會產生額外的重金屬污染。

她也談及業界推動光電能源所作的努力與面臨的難題。國外在推動太陽能光電板時,主管機關會事先處理好與社區的溝通、建立完整的環境資料庫,業者只需負責架設與維運即可。但臺灣的業者,需要自行承擔社會溝通的成本,甚至得面對反對聲浪與阻礙,不管是無法預期的時間金錢成本、負面社會觀感等,都不利於太陽光電產業在台灣永續轉型途徑上的正向發展。即便主管機關在遴選場址階段,已和專家學者、當地政府進行長時間溝通,才劃定場址,但決策流程的公開透明及社會參與的程度不一,不知情的社會大衆,常會因為輿論的刻意導引,將質疑的矛頭,指向負責執行建設的太陽能光電業者。

社會輿論是臺灣的太陽光電產業業者推動光電能源面臨的難題之一。圖/Pexels

在其他議題方面,經濟部可能會受限於行政資源有限、各種經濟相關的議題重要程度排序及其他部會的配合程度不同,難以提供有效的支援。因此經濟部轄下的能源局,在行政職權上的局限能否有所提升,也是臺灣加速能源轉型過程的關鍵。而為了拓展更有效的利害關係人溝通能源局已經與環團合作,建立及施行「環境與社會檢核機制」,盡可能弭平太陽光電板裝設、既有經濟活動及環境保護的落差。

「在施工前的溝通協調,是非常重要的。」來自雲豹能源的協理程榮勝,表示在臺南北門建置太陽能光電板時,因事先做好與當地居民的溝通,而能順利開展。進場前與施工時,他們重視漁民跟地主的顧慮與需求,定期進行環境水質與鳥類生態監測,更會在接下來 20 年營運期間做長期追蹤。工程也著重維持原本魚塭養殖的設施,包括整堤護坡、抽排水設施,以協助漁民與漁電共存共榮。除了到範圍内的每個里巡迴舉辦施工説明會,他們也主動提供各種報告給當地民衆,減少施工時與營運時遇到的陳抗。

總結來說,現今太陽能板製程產生的廢液或廢棄物,其處理方式得符合科學園區的規定,製程改良已減少了切削液污染。作為成品的太陽能板也非一大塊電池,不會被水沖刷就溶出有毒物質。
架設時保留的空隙作為維護用的通道,也讓陽光照射到地面跟水面,使生物得以利用。隨著回收量增加,業界也研發出物理性的拆解回收方式,讓更高比例的太陽能板能進入循環經濟。受訪的一位業界專家表示,會從事這一行的人,都比較在乎環境,希望能幫臺灣加速脫碳,有時被誤會為污染環境,也不免覺得難過。

你是否也對太陽能發電感興趣呢?對於其相關技術、未來發展還有其他的疑問?歡迎留言提出你的見解與問題,泛科將繼續邀請專家與大家對話。

【注釋】
太陽能光電板由 N 型與 P 型矽半導體組合而成,在接受陽光之後,帶負電的電子會往 N 型半導體移動,而帶正電的電洞在 P 型半導體中變多,電子與電洞的分離使這兩種半導體中存在電位差。只要在光電板電極兩端接通導綫,就能產生電流,進一步連接到電網被加以運用。

【參考資料】
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