Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

1

7
0

文字

分享

1
7
0

推開地獄之門?冰島開挖全球首座「火山岩漿井」,開啟地球科學新篇章!

安比西林_96
・2021/10/20 ・2720字 ・閱讀時間約 5 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

水井、石油井和天然氣井大家都知道,但你有聽過「岩漿井」嗎?最近,冰島著手開挖全球第一座「火山岩漿井」。這似乎是一個瘋狂的主意,滾燙的岩漿可高達攝氏上千度,還可能伴隨著可怕的火山災害。不過這個前所未有的大膽計劃,不僅具備新興可再生能源的巨大潛能,更有望開啓地球科學的新篇章!

冰與火之地——冰島,100% 依靠可再生能源的國家

落在北極圈邊緣的冰島(Iceland),擁有壯闊冰川與絢麗極光,同時也是地球上火山活動最頻繁的地區之一,可謂名副其實的「冰與火的國度」。這座大約 1500 萬年前才因火山活動形成的年輕島嶼,因位在大西洋中洋脊[註1]之上,受到歐亞大陸板塊與北美洲板塊往各自方向的拉扯,而有著 32 個活躍的火山系統,且平均每 4 年就會發生噴發。

圖/wikimedia

除了令人屏息的天然極地美景,冰島更是全球綠能國家中的模範生。得天獨厚的地理條件,讓冰島超過 99% 的電力都是依靠可再生能源,其中 73% 的電力源自水力發電,另 26.8% 則來自地熱能。在可再生能源,尤其是地熱能的開發應用技術上領先世界的冰島,在地發電厰不單是觀光旅游的賣點之一,更吸引了不少國外的投資入駐,以降低企業的碳足跡。

延伸閲讀:利用地球的熱情發電吧:深層地熱發電

通往「地獄」之門,也是推開科學新研究的大門

地熱能開發技術純熟的冰島,在 2009 年的一次鑽探中,卻遇到了意想不到的變故:原本想開挖深達 4500 公尺下的熱水,沒想到卻在 2100 公尺處挖到了一個岩漿庫[註2]!這此的開挖位於冰島北部的 Krafla 火山口附近,一個較小火山口 Víti (冰島語中正是「地獄」之意)邊上。

大量的蒸汽與玻璃從鑽孔中噴湧而出,在鑽探套管報廢之前,還觀測到破紀錄的 900°C 高溫。原先的計劃被迫喊停,但科學家卻從中看到進行地科研究的大好機會。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
2009 年時,原先要鑽探地熱井的冰島團隊,卻意外挖到了一口岩漿井。圖/science.org

這起事故,促成了克拉夫拉岩漿試驗臺( Krafla Magma Testbed,簡稱 KMT)研究計劃的誕生。時隔多年籌備,這個備受矚目與期待的計劃,在國際大陸科學鑽探計劃(International Continental Scientific Drilling Program)與多個科研機構的支持資助下,終於於今年展開。這一次,科學家們帶著更堅實的鑽探工具,與明確的鑽研目標,要來敲開通往「地獄」的大門。

「我們曾去過火星,也到過金星,但我們從未觀測過地表下的岩漿。」意大利國家地理物理與火山學的研究主任 Paolo Papale 如是説道。

過去火山學家一直缺乏直接觀測地底岩漿的機會,只能仰賴地震儀、GPS 感測系統和雷達衛星,來推測岩漿的運動。儘管他們可以調查噴發到地表的熔岩,但這些已固化的樣本,早已失去大部分原本所含有的氣體。這些氣體是驅動火山噴發,影響岩漿原始溫度、壓力與成分的關鍵。

自 2009 年與這口岩漿井打交道以來,科學家確認它的脾氣相當溫和,並無噴發的太大風險,加上位處偏僻無人居住之地,因此非常適合進行研究。未來若從 KMT 取得新鮮熱辣的岩漿樣本,將可用來驗證過去科學家對於岩漿的認知是否屬實。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地底下的岩漿,揭開大陸形成的秘密

地球大部分海床,都是由玄武質熔岩[註3]構成,冰島也不例外 。然而組成大陸地殼的花崗岩,卻是由另一種更粘稠、富有二氧化矽的流紋質岩漿而來,而 KMT 岩漿井底下的就是流紋質岩漿。

為什麽構成海床與大陸地殼的熔岩種類有所差異?科學家相信,探究以玄武岩為主要構成的冰島上的流紋質岩漿樣本,將揭秘這個地質科學中很基本,卻未解決的問題。

要長期監測岩漿井的溫度、氣壓、化學成分等參數,實實在在地挑戰人類科技的極限,因為靠近岩漿處的溫度可是超過攝氏一千度。鑽探團隊正測試各種能耐高溫及膨脹的器械,而科學家也在研發各種可抵抗高溫高壓的新型偵測器。

這些研究成果不僅能用於地球科學,有朝一日更可能造福太空探索,如被運用在登陸太陽系中環境最惡劣的金星上。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
水手 10 號拍攝的金星,由可見光與紫外光影像疊合而成,可見其表面被一層厚厚的硫酸雲遮蓋。圖/維基百科

一口岩漿井,將成為世界重要的火山學中心

KMT 引領科技的創新,也為冰島的地熱能產業帶來突破的機會。越靠近熾熱的岩漿,利用地熱能發電的效率便會增倍,這麽一來便可減少為了滿足能源需求而開挖的地熱井數量,降低對周圍環境造成的衝擊。光是在 2009 年意外挖掘的這一口岩漿井,就具備可以供應一整個小鎮電力的潛能。

開挖岩漿井時,需要注入大量的水來冷卻與潤滑鑽頭,這個對火山系統進行擾動的過程,也提供科學家一個瞭解火山運動的絕佳觀測機會。進行鑽探後,地震波速度發生的改變,也可透露岩漿流動的範圍。透過探究這些細微的火山運動變化,科學家能更好預測火山的噴發,讓我們能建立更整全的火山預警系統。

「十年後,這裏將可能成為火山學的中心。」冰島地熱研究中心科學主管 Ottó Elíasson 這麽認為。觀察地底下流動的岩漿,就像在瞭解地球的脈動,可以告訴人類更多關於這顆星球的故事,更能帶領我們走向更多科學新的可能性。

註釋

  1. 大西洋中洋脊(Mid – Atlantic Ridge,又稱中大西洋帶),是橫跨大西洋及北冰洋、大部分地區位於海底的山脈。
  2. 岩漿庫(Magma chamber,又稱岩漿房),是地球表面下一至十公里處由熔岩和火山灰氣體形成聚集之處。由於其內的岩漿密度比周圍的母岩來得低,因此會產生使岩漿往上移動的浮力。如果出現可讓岩漿通往地表的管道,便會造成火山噴發。
  3. 玄武岩(basalt),由基性岩漿噴發凝結而成,主要成分是矽鋁酸鈉或矽鋁酸鈣,是一種細粒緻密的黑色火成岩。玄武岩質熔漿被認為源自地球的上部地函。

延伸閱讀

  1. Forget oil or water. In Iceland, well diggers seek to tap a volcano’s magma
  2. VisitIceland – Geography of Iceland
  3. VisitIceland – Renewable energy
  4. Magma chamber
  5. Krafla Magma Testbed
  6. Rhyolite
  7. Basalt
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
所有討論 1
安比西林_96
10 篇文章 ・ 9 位粉絲
本職為生態環境領域的可撥煙酒生。 不定時掉落科普文章。 大家一起嗑科科(❍ᴥ❍ʋ)

0

0
0

文字

分享

0
0
0
純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
「護國神山」越高 電力壓力越大:臺灣海洋能是解方?
PanSci_96
・2024/11/07 ・3553字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

半導體廠和資料中心的耗電量巨大,隨著護國神山的持續壯大,台灣的電力供應是否還能承受這種壓力?

或許,大海能夠給予我們答案。

在我們的周遭,有一個龐大且源源不絕的能源,但卻長期被我們所忽視——大海。太平洋上的鄰居夏威夷,已經部署了一座 1.25 百萬瓦特(1.25MW)的波浪能發電示範裝置,並即將併入夏威夷的電網。雖然這個發電量看似不大,但一台裝置只需要 38 公尺長、18 公尺寬的空間。想要放置更多的裝置,需要更大的空間嗎?大海有的是空間。

看來從海洋中擷取能源,或許就是台灣能源的終極解答。但為什麼還沒有人大力投入這個領域呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

從海洋擷取能源

事實上,從海洋中獲取能量的想法並不新鮮。利用海洋的物理或化學特性所開發的能源,稱為海洋能。海洋能可以大致分為多種不同的形式,每種原理各有不同。

首先是波浪能。夏威夷建設的波浪能示範電廠,就是利用波浪的上下運動所產生的位能變化,或者是利用波浪中海水運動所帶有的動能,來產生電力。值得一提的是,無風不起浪。波浪的產生及其動能的來源,來自於風吹過海面時所產生的摩擦力。而風的出現,可能來自地球自轉,或者是太陽加熱地表和空氣所產生的氣壓差,空氣從高壓區流向低壓區,進而產生風。因此,波浪能的源頭其實是地球和源源不絕的太陽能,被視為永續能源。

其次是潮汐能。月球的引力是潮汐漲退的主要原因。潮汐造成海洋水位的變化,產生位能;同時,漲潮和落潮的水流也帶有動能,這兩種能量都可以用來發電。

另一種是海流能。這是利用海洋中洋流流動的能量。例如,台灣附近的黑潮,水流方向不論冬夏,都是由南向北,而且流速相當快,約每秒 1 至 2 公尺。只要在海流中放置水輪機,就能驅動發電機發電。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

接下來是較為特殊的兩種方式。溫差能(OTEC,Ocean Thermal Energy Conversion)利用海水表面和深海之間的溫度差來發電。我們知道,海水表面因為受到太陽照射,溫度較高;越往深海,溫度越低,一般溫差可達 14 至 25 攝氏度。我們可以利用這個溫差來發電,原理類似地熱發電。OTEC 系統除了發電外,還可以結合海水淡化、海洋養殖和空調冷卻系統等多種用途,可謂一舉多得。

最後是鹽差能。這是利用鹹水和淡水之間的鹽度差異所產生的化學電位差來發電。發電廠通常建設在河水和海水的交界處,將海水和淡水當作一個巨大的化學電池的兩極。

台灣適合發展海洋能嗎?

海洋每年蘊藏的能源遠超全球發電需求,潛力無窮。 圖/envato

地球表面約有 70% 是海洋,蘊藏著無窮的潛力。國際能源總署(IEA)在 2007 年發布的報告預估,海洋每年蘊藏了 21,100 到 93,100 太瓦小時的發電量。作為對比,根據統計公司 Statista 的資料,2022 年全球總發電量為 29,165 太瓦小時。也就是說,海洋蘊藏的能源,足以供給全球所需,甚至可能多出數倍。

海洋能除了蘊藏量龐大之外,發電不需要佔用陸地,又屬於不會造成環境污染的可再生能源,具備多重優勢。既然如此,為什麼我們不大力發展海洋能呢?畢竟台灣四面環海,感覺應該非常有利於開發海洋能。但事實上,不是每一種發電方式都適合台灣。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

根據工研院於 2018 年整理的資料,台灣的地理環境較有潛力發展的是波浪能、溫差能和海流能。在詳細介紹這些能夠發多少電之前,我們先有個概念作為對照。2023 年,台電系統(不包括民營電廠)發電總裝置容量約為 55 吉瓦(GW),而目前封存的核四,兩部機組的總裝置容量為2.7 GW。

首先,波浪能發電適合的區域包括東北角外海、富貴角一帶,以及澎湖和雲林、彰化外海,發電功率有望達到 2.4 GW。溫差能發電適合的範圍則在花蓮、台東外海,具有 2.8 GW 的發電潛力。至於海流能發電,適合的地區在富貴角、澎湖水道(台澎海峽),以及東部外海的黑潮,共有 4.2 GW 的發電潛力。此外,在金門和馬祖,也有一些潮汐能發電的潛力。

總計而言,台灣的海洋能蘊藏量至少有 9.4 GW 的潛力,相當於七部核能機組的發電量。這樣的發電潛力也意味著巨大的經濟價值,估計海洋能市場的產值可達數兆台幣。

發展海洋能的困難之處

既然海洋能蘊藏量龐大,為什麼我們至今未見台灣有大規模的海洋能開發計畫呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

首先,海洋能的技術發展仍存在許多挑戰。在各種海洋能中,潮汐發電目前最接近成熟的商業化階段,且已有正在運作的商業發電廠。例如,全球有十多座潮汐發電廠在運作中,其中韓國的始華湖潮汐發電廠是全球最大的,發電容量達 254 MW。此外,還有一些潮汐發電廠處於規劃或建造階段。

然而,潮汐發電的效益取決於潮差(滿潮和乾潮之間的水位差)的大小。一般而言,需要潮差達到 5 公尺以上才有經濟效益。台灣除了金門、馬祖等外島之外,潮差均不足5公尺,因此潮汐發電的潛力較低,並非首選。

至於台灣適合發展的波浪能、溫差能和海流能,目前全球的發展進度都較為遲緩。以波浪能發電為例,雖然蘇格蘭曾有過小規模的商業化案例,但已經退役。不過,最近也有新的波浪能計畫正在進行,包括本文開頭提到的夏威夷案場,這是愛爾蘭公司 OceanEnergy 在夏威夷設置的波浪能轉換器 OE-35,裝置容量為 1.25 MW。另外,瑞典公司 CorPower Ocean 在葡萄牙設置了 C4,裝置容量為 600 kW。雖然規模不大,但已達到商業化的程度,有望在不久的將來成為新的商業化發電方式。

至於溫差能、海流能和鹽差能,都還處於技術發展或小規模實驗測試階段,距離成功商業化發電還有一段路要走。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

那麼,海洋能發展緩慢的原因是什麼呢?技術層面是一大挑戰。首先,海水對電器設備具有腐蝕性。同時,海上的強風大浪可能造成設備損壞。海洋生物也會附著在設備上,影響其運作效能。因此,打造耐用且抗生物附著的海洋能發電設備,本身就是一個巨大挑戰。

海洋能發展緩慢因設備易腐蝕、受強風大浪及生物附著影響。圖/envato

此外,即使我們能夠製造出能夠承受各種海洋環境的發電裝置,是否能長期高效地發電也是一個問題。如果無法建立耐用且具有一定規模的海洋能發電設施,成本將無法下降,進而阻礙海洋能的開發。

台灣在海洋能開發的進展

波浪能方面,工研院開發了「懸浮點吸收式波浪發電」系統,包含具有運動模組和浮筒模組的上浮體,以及具有穩定作用的下浮體。當波浪經過時,上、下浮體會產生相對運動,能量擷取系統藉此吸收波浪的能量。

國家海洋研究院則與台灣海洋大學合作,進行「振盪水柱式波浪發電系統」的研究。該系統利用波浪的上下擺動,擠壓空氣艙內的空氣,將空氣擠出至口徑較小的排氣口,造成空氣流速加快,進而驅動排氣孔中的扇葉發電。成大也有實驗室透過數值分析軟體,進行發電裝置最佳化設計的研究。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

海流能方面,國家海洋研究院、台灣大學、中山大學和台灣海洋大學均參與了「浮游式洋流發電機組」的研發。發電機艙採流線型設計,類似一台風箏。機艙後方的葉片在受到洋流衝擊後轉動,驅動發電機產生電力。目前,20 kW 級的發電機組「錨碇」已在90公尺深的海中初步測試成功。中研院也正在研發 100 kW 等級的渦輪機,預計今年在台東外海下水測試。

在進度較慢的溫差能發電方面,台泥預計在和平火力發電廠打造台灣第一個溫差能發電系統。

未來展望與政策目標

不知不覺中,台灣在海洋能的開發上已經投入了不少資源,雖然還需接受海洋環境的考驗,但前景可期。根據目前的政策目標,台灣將從技術較為成熟的海洋能開始,分階段推進。目標是在 2030 年完成 10 萬瓦特到 100 萬瓦特等級的示範發電機組,並於 2035 年設置 100 萬瓦特到 1000 萬瓦特的商業發電機組。根據屆時的技術發展狀況,期望在 2050 年達成裝置容量 1.3 至 7.5 GW 的目標。

在政策執行方面,海洋能開發涉及多個部會的管轄,如環境部、農業部漁業署、內政部國土管理署等。為簡化申請流程並促進開發,設立單一窗口相當重要。值得一提的是,根據最近的消息,台灣已有民間公司提交了 100 kW 的波浪能示範電廠申請,預計最快在 2025 年完成台灣首個海洋能示範場。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

台灣作為四面環海的島國,有機會在這個領域取得突破,為未來的能源供應找到新的解決方案。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

PanSci_96
1262 篇文章 ・ 2411 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

1

9
0

文字

分享

1
9
0
做壞事會下地獄?地獄信仰跟降低犯罪率有關嗎?
PanSci_96
・2023/09/11 ・4845字 ・閱讀時間約 10 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「說謊的話,小心以後下地獄被閻羅王拔舌頭喔!」

「不把飯吃完,浪費食物,死後到地獄就要被逼吃廚餘喔!」

你小時候有沒有被這樣「超自然威脅」過的經驗呢?

或是曾經跟著長輩去過廟宇後面附設的「十八層地獄」,被嚇到晚上惡夢連連呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

很多人應該也有翻閱過寺廟送的《因果圖鑒》或是收到傳教士給的《末日近了》這類廣為發送的宗教勸世手冊,最常使用的手法就是插入驚悚又生動的地獄插圖,利用恐懼勸人悔改向善。

但這種「超自然的威脅」真的讓人不敢為非作歹嗎?還是只會把小孩嚇出心理陰影呢?

地獄信仰到底能不能嚇阻犯罪?

我們在公民課都學過,不論是法律或是民俗信仰,都能約束人民的行為,維持社會的安定。

但在討論效果之前,我們必須先知道,「地獄信仰」在不同文化和宗教間,對地獄概念的詮釋可能差異甚大,在不同的社會與時空環境中也會產生變化,難以在標準化的尺度上做衡量,講白話就是你的地獄不是我的地獄。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

面對此等難題,還是有許多社會學家願意接受挑戰,真是我不入地獄誰入地獄。

一項於 2011 年刊登在《國際宗教與心理學期刊》(The International Journal for the Psychology of Religion)的研究,就想了解,相信神明的形象是「好好神明」的學生,和相信神明是會懲罰你的「嚴厲神明」的學生,是否會影響到他們在考試中作弊的機率。

神明在學生心中的形象是否影響他們在考試中作弊的機率呢?圖/Giphy

他們招募了 61 位包含不同宗教背景的大學生,請他們填寫對於神的印象,是偏向寬恕、慈愛、溫柔等正面描述,還是嚴厲、憤怒、令人懼怕等負面描述。蛤?你說有沒有笨笨又無能的女神?這個研究沒有。

接著,研究者讓這些受試者進行 20 題測驗,測驗開始之前,研究人員假裝電腦出了一點問題,並告知如果在題目出現之後不馬上按空白鍵,答案就會自己跑出來,所以「一定要」在看到題目之後按下空白鍵。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

研究結果發現,無論受試者的宗教信仰為何,在前一項問卷中對神的觀點傾向負面的受試者,更高比例會依照研究人員的指示,會提早按下空白鍵,不會偷看答案。

研究推論,「相信有嚴厲的超自然懲罰」的人,在行為上比較傾向順從社會的道德規範。

那如果把影響層面從個人擴及到整個社會呢?

美國俄勒岡大學的 Azim Shariff 和荷蘭阿姆斯特丹大學的 Mijke Rhemtulla 兩位心理學家,在 2012 年六月也發表了一篇研究。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

他們援引了從 1981 到 2007 年間,前後 26 年、67 個國家的資料,其中包含了基督教、伊斯蘭教、印度教、日本神道教等各種宗教的信徒。結果發現,傾向相信地獄人口比例比較高的國家,犯罪率真的比較低!

相信地獄人口比例比較高的國家,犯罪率真的比較低。圖/Shariff, A. F., & Rhemtulla, M. (2012). Divergent effects of beliefs in heaven and hell on national crime rates. PloS one, 7(6), e39048.

而相信天堂的國家不但無法降低犯罪率,還與較高的犯罪率有關。更有趣的是,相信天國的人數百分比減去相信地獄的人數百分比越低,也就是相信地獄的人口比例越高,犯罪率就越低。

地獄信仰與犯罪率有相關性。圖/Shariff, A. F., & Rhemtulla, M. (2012). Divergent effects of beliefs in heaven and hell on national crime rates. PloS one, 7(6), e39048.

但研究團隊也表示,該研究只是確立了地獄信仰與犯罪率之間可能有「相關性」。是否真的是地獄信仰造成犯罪率下降這點,還需要更多後續的研究,無法立刻下結論。

畢竟各個國家的情況都不同,有時候,某些犯罪行為可能出於對不公正法律或制度的抵抗,不是存心行惡。有犯罪行為並不等於反社會,較低的犯罪率甚至可能僅僅反映出人們的服從程度,而非出自真心的利他行為。而且這個研究定義的犯罪行為是這些:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
研究中定義的犯罪行為。圖/PanSci YouTube

暴力犯罪,不包括可能影響更多人、長期傷害更大的白領犯罪、非暴力犯罪,這也是要考慮的限制。

一項於 2019 年發表於青春期研究期刊 Journal of Research on Adolescence 的研究,使用另一種方法來討論這個問題。研究人員對 760 名青少年進行了線上調查, 分析他們對於神的看法,試著了解受試者認為的神是偏向「懲罰性的」還是「仁慈的」。同時調查他們的日常行為,分析他們在生活中有多少身體、言語等「攻擊性行為」。

結果發現相信上帝是「慈愛的」的受試者,較少與攻擊性行為相關,而相信上帝具有「懲罰性的」則與較多的攻擊行為行為相關。這次的研究成果提供了另一個研究方向,但也模糊了超自然的懲罰與反社會行為之間的相關性。

這樣看起來問題似乎又繞回了原點,到底超自然威脅對社會發展有幫助嗎?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地獄的存在真的對社會發展有利嗎?

2006 年演化生物學家 Dominic Johnson和心理學家 Jesse Bering 提出了一個有趣的理論,發表於演化心理學期刊 Evolutionary Psychology 的論文中,他們認為超自然的懲罰的概念,提供了人類社會在演化過程中的優勢。

他們提出,人類有兩點與其他生物不同。 首先,人類會本能地使用「心智理論」(Theory of Mind),也就是以其他人擁有與自己類似的心智的假設,來解釋他人的行為; 其次,人類的語言使我們能夠快速交流複雜的想法。

這兩個特點使早期人類得以利用社會約束,甚至控制對方做出自私的行為,這也是一種演化上優於其他生物的優勢。

舉例來說,黑猩猩 A 可以惡整​、創空 (tshòng-khang)​ 黑猩猩 B,甚至把牠的香蕉全部自己吃掉,而這些「自私自利」的行為,都不會被報告給其它不在場的黑猩猩 C、D、F 等知道。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但如果是人類:我們知道其它人可以聽到、發現、推斷、記憶、報告、假設、計劃並根據他人的行為採取行動,也就是說,我們如果在他人面前做出攻擊性的行為,就可能受到群體的制裁。

但過去的人類並沒有監視器和大數據監視系統,我們不可能隨時隨地監視其他人有沒有做出錯誤的行為。因此這時候,有一個全知全能、可以隨時監視你,並懲罰你錯誤行為的神靈,也就是「人咧做,天咧看(Lâng teh tsò, thinn teh khuànn)」的概念,就非常有用了!

嚴厲的神靈讓人有隨時被監視、做錯事會被懲罰的感覺。圖/Giphy

Dominic Johnson 和 Jesse Bering 認為,隨著時間的推移,那些相信有「會懲罰你的神明」的社會發展,會比不相信超自然懲罰的社會來得好,並在演化長河中生存下來。

2003 年哈佛大學(Harvard University )的研究也發現,在已開發國家中,相信地獄的比例大於相信天堂的國家,他們國內生產總值(Gross Domestic Product)較高,似乎也支持了上述的論點。

然而並不是所有的科學家都支持這種看法。一篇 2013 年同樣發表於 演化心理學期刊 Evolutionary Psychology 的論文就提出,過去許多社會——包括古埃及、希臘、羅馬、阿茲特克、印加和瑪雅等高度發展的社會都有組織性宗教的存在,但當仔細檢視這些文明的宗教,就會發現他們的神明除了要求獻祭和忠誠以外,對於人類的道德行為和人類是否善待彼此並不是非常在意。

有看過希臘神話應該知道,希臘神話裡許多神明的道德觀相當一言難盡,甚至有些人可能覺得他們根本只是一群被神力寵壞的肌肉屁孩。

希臘神話裡許多神明的道德觀相當一言難盡。圖/Giphy

然而上述文明卻並沒有因為缺乏「道德化宗教」而停止發展,或發展得比其他具有「道德化宗教」的社會差。

因此他們不僅質疑超自然的懲罰被作為人類社會發展驅動力的理論,更進一步提出相反的看法,認為現今存在的宗教傾向道德化,是因為人類已經演化出道德直覺,而符合道德直覺的宗教比較深得人心,才會繼續存在。

說到這邊,既然「超自然威脅」在社會發展上有它存在的道理,那我現在是不是該準備一些恐怖故事回家嚇小孩了?不,先等等!

地獄信仰是否會造成心理陰影?父母該不該用地獄嚇小孩呢?

就像前面所說,目前只能證明地獄信仰與犯罪率和國內生產總值有相關性,而「相關性」不等於「因果關係」。

再者,雖然精心設計的「作弊實驗」似乎間接暗示了地獄與犯罪之間的因果關係,但此研究牽涉社會科學的範疇,由於社會系統中存在諸多相互關聯的作用因素。即使有實驗過程,我們還是不能確定這個研究理論能不能應用在日常決策。用下地獄嚇小孩?先不要。

2014 年,前面做過跨宗教犯罪率比較研究的 Shariff 和西門菲莎大學(Simon Fraser University)的心理學家 Lara Aknin 發表另一則研究,說明相信地獄的代價可能是降低你自身的快樂和生活滿意度。

這個研究援引了 2005–2009 年間,合計 155 個國家、455,104 個樣本的資料。評估受試者的生活滿意度和快樂程度,並對比宗教價值觀數據進行分析,結果發現一個國家的信仰越傾向相信天堂,人民就越快樂,越傾向相信地獄,就越不快樂。

但同樣的,統計上的數據分析只能證明地獄信仰與快樂程度的相關性,並不能用以支持「地獄導致快樂程度較低」的假說。比如,「有可能」生活比較悲慘的人傾向相信地獄,而不是相信地獄導致他比較不快樂。

可能生活比較悲慘的人傾向相信地獄,而不是相信地獄導致他比較不快樂。圖/Giphy

為了進一步確立兩者間的因跟果,他們進一步從「個人」的角度,利用促發效應 (priming) 研究相同的主題。怎麼做呢?他們招募了 422 位受試者,隨機分成三組後,請他們寫一段 100-200 字的短文,主題有三個,分別是「天堂」、「地獄」這兩組實驗組,以及「昨天你做了哪些事」這個控制組,然後請他們評估寫完文章後的心情,針對「快樂」、「悲傷」、「罪惡感」、「安全感」、「恐懼」、「羞恥」或「平靜」七種情緒給予輕微的 1 分到強烈的 5 分。

結果是,寫了天堂相關短文的那組人心情與寫了「昨天做了哪些事」的那組無顯著差異,但寫了地獄相關文章的那組人,無論本身有沒有宗教信仰,都比其他兩組更傾向於不快樂。

所以,對於地獄的信仰,的確很有可能造成心理上的負擔,尤其如果這樣的概念被強加在心靈尚未成熟的未成年孩童身上,對心理健康的影響更是無法估計。

再綜合前面討論的研究,地獄信仰鼓勵的可能也只是權威服從,而非真心的利他行為。

地獄信仰鼓勵的可能也只是權威服從,而非真心的利他行為。圖/Giphy

因此與其使用地獄的恐懼要求孩子就範,不如溫柔且坦率地和他們解釋錯誤的行為可能對他人造成的影響,進而培養同理心和責任心才是比較健康有效的教育方式。如果還是講不聽,那就放泛科學的 YouTube 給他看吧!連續看、而且只能看泛科學一整個月!哇哈哈哈哈~

說到這邊,也想問問大家,你小時候有被鬼故事嚇到晚上睡不著,甚至不敢一個人上廁所的經驗嗎?

  1. 有啊!而且我到現在還會怕。
  2. 我對鬼故事完全無感,就算陪朋友逛鬼屋、看鬼片我也完全不怕。
  3. 哼,跟數學或老闆比起來,鬼跟地獄有什麼好怕的!等等,這算地獄哏嗎?

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
所有討論 1