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永續的明天:台灣未來 30 年的淨零之路

科學月刊_96
・2022/07/27 ・3938字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 文/廖英凱|非典型的不務正業者、興致使然地從事科普工作、科學教育與科技政策研究。對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心理史學。

今(2022)年 3 月 30 日,行政院國發會公告「臺灣 2050 淨零排放路徑及策略總說明」,宣示臺灣將在 2050 年時達到淨零排放,預計透過減少排放與吸收技術而使二氧化碳等溫室氣體的總排放量接近零。

此外,國發會也提出了幾項重要的階段目標,如 2050 年能源電力部門應達到零碳電力,其中再生能源發電量需占總發電量 60%,其餘 40% 則是以天然氣(甲烷)為主的火力發電,還需要輔以生質能、進口與自產無碳氫能、進口碳中和(carbon neutrality)的液化天然氣、碳補存技術的幫忙。

其他部門也需竭力配合,如工業部門必須全面導入低碳製程;建築部門的近零碳建築要超過新蓋建築的 85%;運輸部門則需要全面電動化;負碳技術與森林碳匯也要在 2050 年時普及,才可以減少臺灣溫室氣體的總排放量。

負碳技術與森林碳匯需在 2050 年時普及才可降低溫室氣體的總排放量。圖/Pexels

植林減碳的爭議

積極的路徑規畫展現政府對實踐減碳的企圖與誠意,然而達成淨零的目標何其艱鉅,過於樂觀且輕忽科技知識的政策目標,於近幾年仍在特定的領域出現幾起令人困惑的負面案例。最為廣為人知的案例莫過於 2020 年間《天下》雜誌針對農地與魚塭不良種電的深度報導,這些爭議案例促使民間倡議「環境與社會檢核機制」,期望能做到比環評更細緻的把關,使光電開發避開對於環境與社會影響較大的區域。

但這個機制目前僅適用室外型魚塭開發光電,並未落實於全面性的光電開發。在今年 2 月,苗栗縣政府宣布有條件通過「苗栗縣銅鑼鄉竹森太陽光電廠開發計畫」,該計畫運用八公頃的淺山森林,預計將其中 48.8% 的區域建造光電設施。

但因與臺灣保育類動物——石虎(Prionailurus bengalensis)的棲地重疊,儘管開發商提出興建圍籬、分區施工及承諾持續性生態監測以減少衝擊,仍然出現學界的對立意見:傾向開發的生態學者以當地監測資料,主張適當的光電廠施工可以成為石虎的庇護地;但反對開發的生態學者則對前者的監測方法提出批判,並認為綜觀農藥、野犬、棲地破壞等石虎的生存威脅,不應將開發林相完整的森林作為石虎棲地問題的解決方案。

學術社群的見解出現分歧,但種種對生態衝擊的評估仍欠缺對應的學術研究與討論。

興建光電廠對於淨零減碳、減緩能源價格波動以及支持國內產業有絕對的益處,但真的值得以石虎保育的潛在影響作為代價嗎?截至今年 3 月,臺灣太陽光電裝置容量為 8.05 百萬千瓦(GW),預計到 2025 年達到 20 GW,並在 2050 年達到 80 GW,意指我們將發展比過去更高強度的土地開發和光電廠興建,但臺灣準備好妥善的環境開發方式了嗎?

臺灣太陽光電裝置容量趨勢與目標。臺灣的太陽能發展預計在2025年的光電裝置容量會達到 20GW,在 2050 年達到 80GW。

邁向淨零之路除了增建再生能源,也需要提升負碳技術與森林碳匯的工程。樹木的生長就是一種利用太陽能達成固碳形成木材的自然過程;植林也對生態保護、水土保持、減緩汙染和觀光、木藝產業也有多重的益處。然而,以植林作為減碳的方法,也在今日的臺灣出現爭議。

去(2021)年臺北市立美術館實行「儲回大地的藝術」計畫,與臺北市政府工務局大地工程處合作,在大崙尾山 52.7 公頃的林地中,選定其中 10.11 公頃經營碳中和複層林營造,砍伐其中形質不良、生長不良等小徑木,重新種植 1 萬 110 棵肖楠(Calocedrus formosana)、相思樹(Acacia confusa)、楓香(Liquidambar formosana),預計能在 20 年後比原有林地多增加 3000 噸以上的二氧化碳吸存量,是臺灣第一個疏伐既有森林、以新植人工林達到減碳效益的案例。

儘管從長遠來看新植林木能提升減碳效益,但疏伐造林計畫也引發對生態衝擊的批評。大崙尾山在 20 多年前曾為人為開發造林及農作的林地,經 20 年的自然演替後已成為覆蓋良好的闊葉樹林,且擁有穩定的生態與物種棲息,原計畫僅以減碳和植林經營為目的,欠缺對生態的考量與調查。在學界論述上也出現了林業觀點和生態觀點兩種對立的論述主張,最終使一個立意良善的減碳目標,引發生態破壞的爭議。

臺北市將大崙尾山部分區塊的森林,疏伐後撫育特定樹種以提升森林碳匯。圖/作者提供

從伐林種電到伐林種樹,這些過度專注減碳的案例,忽略了自然界是一個由物質、能量、生物與非生物相互組織、循環所形成的網絡,反而失去與自然共存應有的永續發展精神。

國際認證的淨零能源?

儘管每個部門都需竭力對減碳有所貢獻,但在既有的路徑規畫中,能源與電力貢獻了 69.98% 的溫室氣體排放,是未來目標能削減至零的部門,可說是邁向淨零的主力,因而成為長期以來政策制度與公眾輿論關注的焦點,其中爭議最大的莫過於臺灣擴大使用中的天然氣與逐步廢棄中的核能。

若以純粹的燃燒作計算,天然氣燃燒的排碳量是燃煤的一半,然而天然氣的整體供應鏈在開採與生產端會有洩漏問題,因此天然氣對全球升溫的影響遠高於二氧化碳,抵銷了以燃燒天然氣替代燃煤的減碳效益。這也使得一些主要工業國家對天然氣使用有不同觀點。

例如美國能源部(United States Department of Energy)強調零碳的「潔淨能源」(clean energy)即未列入天然氣,且在去年 12 月美國總統拜登(Joseph Robinette Biden Jr.)的行政命令中,「無碳電力」(carbon pollution-free electricity)的定義為「使用化石燃料必須搭配碳捕存(carbon capture utilise and storage, CCUS),而且完全不排碳」,並未特別考慮碳中和化石燃料的使用;今年 2 月,歐盟(European Union, EU)率全球之先,批准規定有助於實現歐盟環境目標的《永續活動分類法》(EU Taxonomy Regulation)與《氣候授權補充法案》(Complementary Climate Delegated Act),符合特定條件的廠商才能獲得永續金融投資的優惠,例如承諾 2035 年底前將天然氣完全轉向低碳燃料或再生能源燃料的燃氣發電廠。

而對於臺灣社會爭議更大的核能,在前述美國的潔淨能源和無碳電力中,均明列核能作為淨零的重要手段;甚至在歐盟的氣候授權補充法案裡,也同樣強調在核能與環境安全條件下,鼓勵擁有封閉燃料循環的先進反應爐興建和研究,並於 2045 年以前支持第三代反應爐的興建,以及 2040 年以前支持既有核電廠的延役(臺灣的核四為第三代反應爐,核一至核三則為第二代反應爐)。

核能為淨零的重要手段;在 2050 淨零排放的目標中,核能為無碳電力與無碳熱能來源。圖/維基百科

今年 5 月美國總統訪問日韓,發表美日領導人的共同聲明,闡明在 2050 淨零排放的目標中認可核能作為無碳電力與無碳熱能來源的重要,強調兩國在核能技術研發與全球產業推廣的合作;美韓領導人的共同聲明則強調俄烏戰爭導致的能源安全,以及因應氣候變遷的重要性,同樣認可核能是無碳電力與發展潔淨能源經濟的關鍵,也是強化全球能源安全的必要成分,並承諾強化兩國在核能技術與全球產業推廣的合作。

產業界也出現類似的淨零策略,今年 4 月 Google 發布「全天候無碳能源政策藍圖」(A Policy Roadmap for 24/7 Carbon-Free Energy),提到政策制定者應避免在非必要的情況下投資有增無減的天然氣,且應逐步將天然氣發電搭配碳補存或改用零碳燃料。同時也提到基於過去公共政策和公共投資促成太陽能和風能發展的經驗,呼籲公共部門也應投資包括下一代地熱能、潔淨氫能、先進核能、碳補存和長期儲能等技術。

天然氣與核能在國際淨零之路上演替,卻與臺灣社會的議論與政策方向相悖。臺灣的能源轉型將增加天然氣使用量作為主要策略之一,然而以較新型的台電大潭燃氣電廠為例,電廠的排碳量與歐盟或美國的標準相比,仍有一段相當大的燃料轉換和碳補存技術需跟進。

而臺灣的核能策略也與上述國家的歧異更大、更敏感,今年 5 月立法院排審《氣候變遷因應法》,立委吳怡玎提案以潔淨能源取代再生能源,並刪除非核家園願景描述,以涵蓋未來多元技術的利用;也有立委持反對立場,如立委洪申翰就認為國家政策仍以再生能源為主,且非核家園有《環境基本法》的法律基礎,尚待進一步協商。

臺灣在邁向淨零的路上存在著制度上的缺陷與理念衝突。圖/Pexels

淨零的背後,我們需要付出什麼?

前揭爭議並非整體淨零工作的樣貌,我們並不需因爭議案例,而對急迫、困難又跨部門的淨零工作否定與失望,但也必須肯認臺灣在邁向淨零的這條路上,確實存在制度的缺陷與理念的衝突。

我們應該都能理解淨零肯定是很重要的,重要到我們或多或少地容許以一些自然生態作為代價,交換零碳的能源與減碳的效益。這樣的交換並非不可行,忽視淨零的急迫所帶來的氣候變遷災害,絕對會造成更嚴重的後果。我們必須確認這樣交換的具體代價是什麼、又是否值得,會不會為了淨零目標失去難以量化的生態,而背離永續發展的精神?

又或者淨零會不會也沒那麼重要?至少還不至於讓人們願意窮盡一切科技,而堅守著 2002 年被列入《環境基本法》的「2025 非核家園」條款。當先進工業國家與產業在積極投入核能技術發展和產業布局,以刻劃未來 30 年的願景時,我們還能容許過去的政治決策,成為未來科技的枷鎖嗎?

  • 〈本文選自《科學月刊》2022 年 7 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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科學月刊_96
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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淨零碳排 ≠ 不排碳!?  解密 COP26 後的永續關鍵字
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/11 ・1951字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「2050 淨零碳排」從第二十六屆聯合國氣候變遷大會 (COP26) 後,便成為 2022 年各國政府和產業永續發展的熱門關鍵字。

到底什麼是「淨零碳排」?為什麼需要達到「淨零碳排」?COP 26 又是什麼?為什麼要特別在 2021 年提出來呼籲?

國立科學工藝博物館「氣候變遷展示廳」,模擬平均溫度升高1~6°C全球的改變。
(圖/國立科學工藝博物館)

加加減減的淨零碳排

「淨零碳排 (Net Zero Emission) 」雖然提到「零」這個字,但意思並非我們完全不能排放溫室氣體,而是利用加減法的概念,在特定一段時間內使「人為造成的溫室氣體排放 — 移除溫室氣體 = 0」

因此若要達成淨零碳排的目標,我們需要減少人為溫室氣體排放,其中包括生產能源過程的排放,以及產業排放;而移除溫室氣體的方法可以分為兩大類,一是自然碳匯,像是森林及海洋都能夠吸附、保存溫室氣體,二是人為開發負碳技術,例如碳捕捉、封存等。

至於為什麼要在 2050 年之前達到「淨零碳排」,首先需要先了解聯合國跨政府氣候變遷小組(簡稱 IPCC) 的第六次評估報告 (AR6),在透過過往資料以及氣候模式推估後,預估全球地表溫度將持續上升,至世紀末地表溫度上升將超過 2 ℃,除非在幾十年內大幅減少溫室氣體排放。而若希望將地表增溫控制在一定範圍內,必須要以淨零碳排為目標積極減碳。

一切要從巴黎協定說起 —— COP26 是氣候期中考

而 COP 其實是「締約國會議」的簡稱,是簽署「聯合國氣候變遷綱要公約 (UNFCCC) 」的國家們,一年一度齊聚一堂,共同討論怎麼應對氣候變遷的會議。COP26 是第二十六屆會議的簡稱,由於 2020 年 Covid-19 疫情爆發,實體會議延後至 2021 年在英國舉行。

COP26訂出2050淨零排放的目標。
(圖/ UNclimatechang flickr, CC BY 2.0)

看到這裡是不是不禁有個疑問:既然每年都開會,為什麼特定在 COP26 呼籲各國積極往淨零碳排的目標前進呢?

這就必須將時間倒轉回 2015 年,舉辦在法國巴黎的締約國會議 COP21,當時各國通過《巴黎協定》各締約方協議未來將一起努力控制地球氣溫的上升幅度,與工業化前的水平相比控制在 2 ℃ 以內,最好不要超過 1.5℃ 。要達到這個目標,就必須不以化石燃料作為能源及運輸,停止森林開發、徹底改革糧食生產,並想辦法減少溫室氣體。

但就和大學生作期末報告一樣,一開始就要訂好每個人的進度,寫好分工表後再約定時間一起檢視離完成還有多遠,為了達到目標,各國提出自己的承諾及實現計畫,巴黎協定規定簽署國家須提出「國家自主貢獻 (NDCs) 」,並且每五年或十年提交報告和檢討。

而在 2020 年時因疫情各國透過虛擬集會,來檢視各國是否有達成當初立下的承諾,就像是期中考,根據當年的聯合國報告發現,儘管因為 Covid-19 而造成二氧化碳排放量短期下降,但到本世紀末全球氣溫上升幅度仍可能超過 3℃,超過了巴黎協定的限制目標。

期末考能不能過 —— 關鍵在未來十年

雖然期中考結果有些不盡理想,但還不至於被死當,根據 2021年 IPCC 報告,在本世紀末前我們仍然有機會將地表增溫控制在 1.5℃ 以內,前提是在未來十年內,也就是 2030 年之前,須將全球溫室氣體排放量減半、導入潔淨技術,並在 2050 年達成淨零。

因此,COP26 就如同發出「期中預警」,是全球氣候行動的關鍵峰會,呼籲各國儘快提交淨零碳排策略,蔡總統在今年世界地球日宣布淨零轉型也是臺灣的目標,在追逐目標的過程中,從我們的生活周遭,包括交通、建築、消費等,到能源、產業結構,都將產生劇烈的變化,究竟永續轉型對我們的生活會有什麼影響,到時候地球會變什麼樣子呢?

氣候變遷展示廳「淨零島計畫」互動單元,介紹淨零排放的路徑。
(圖/國立科學工藝博物館)

今年國立科學工藝博物館的「氣候變遷展示廳」與經濟部能源局攜手規劃以「淨零策略」為主軸,由氣候緊急時代談起,介紹什麼是氣候變遷,從科學事實、氣候變遷造成的衝擊等,了解對我們的居住環境、糧食安全有何影響,以及能源轉型怎麼轉,臺灣發展再生能源的優勢在哪裡等。展覽中還有許多有趣的知識,像是豬的糞便竟然可以用來發電,還算是「循環經濟」的一種!

「未來已來-能源技術面面觀」-透過互動了解臺灣再生能源的過去、現在與未來發展。
(圖/國立科學工藝博物館)

想更了解氣候變遷和淨零碳排、能源轉型是怎麼回事,一起到國立科學工藝博物館「氣候變遷展示廳」參觀吧!

參考資料

  1. Emissions Gap Report 2020
  2. IPCC AR6 WGl
  3. Conference of the Parties (COP) – UNFCCC

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有可能透過節能,提高低碳電力的比例嗎?全球有一個國家做到了
低碳力LowCarbonPower_96
・2022/11/04 ・2684字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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為了達成 2050 淨零排放的目標,各國必須想辦法提高低碳電力的比例,逐步淘汰化石燃料。各式各樣提高低碳電力的方法出現,其中就有個我們從小就耳熟能詳的方法:節能省電。

但這個方法可行嗎?我們觀察了世界各國的發電結構,還真的找到實現了這個方法的國家:北韓。

北韓的電力結構在 1989 年間發生反轉。 圖/lowcarbonpower

在 1990 年以前,北韓的發電結構是以化石燃料為主(57.1%),水力發電為輔(42.9%)運作。1990 年後,水力發電的佔比瞬間飆升至 56.3%,截至 2020 年,低碳電力佔比已經達到了 85.53% 的亮眼成績。

同時,北韓的用電量從 35TWh(1989 年)減少至 14.6TWh(2020 年),可以推測出北韓低碳電力佔比提高的原因很可能就是因為用電量減少所致。

用電量降低,低碳電力提高,這聽起來是件好事對吧?但這恐怕不是北韓(人民)願意看見的結果。

到底北韓發生了什麼事?為什麼會出現這樣的情況?

蘇聯解體,重創北韓經濟

北韓過去在蘇聯的資助下,積極發展重工業,甚至在 1970 年成功讓供電網覆蓋全北韓境內的村子和家庭。然而蘇聯解體後,北韓經濟受到重大打擊,失去了從蘇聯進口的石油,導致北韓發電量急遽減少,水力發電因此成為北韓最主要的發電能源。

另外,根據南韓公共媒體 KBS 報導,北韓的火力發電廠設備老舊,經常發生故障,能源效率和發電量都很低。相較之下,北韓更看好水力發電不用燃料的優勢,進而提高了水力發電的佔比。

缺電的北韓

目前北韓人均用電量只有 658 度,對比台灣的人均用電量(11,933 度),相差 18 倍!這不是因為北韓人民超會省電,而是沒電可用。

根據數據統計,北韓將近一半的人沒電可用。由於北韓電網年久失修,以及冬天河川凍結無法使用水力發電,即使在較多精英階層居住的平壤也經常停電。因此北韓的有錢家庭通常會設置太陽能板,以滿足自家用電需求。

低碳電力比例高,所以北韓其實很環保?

答案是,其實不然。

首先,經常斷電導致人民尋求其他的方法,像是太陽能板、柴油發電機,或是自製油燈滿足照明需求,而這些方法往往能源效率極低,還會造成其他威脅(像是更不環保或是對人體有害等);其次,電力只是眾多能源的一種,對電力的需求很可能轉嫁到其他非電力能源上(例如,沒電使用電燈,因此改用油燈)。

但北韓的確證實了一種可能性:減少用電量可以提高低碳電力比例。只是其他國家有可能利用這種方法減碳嗎?

回答這個問題之前,不知道大家有沒有聽過「卡爾達肖夫指數(Kardashev Scale)」。

卡爾達肖夫指數是根據一個文明能夠利用的能源量級,來為該文明劃分等級的分級法,像是:第一型是能夠利用整個行星的能源;第二型是可以駕馭整顆恆星能源的文明……。

美國物理學家弗里曼.戴森(Freeman John Dyson)也認為任何科技文明對能源的需求會穩定增長,只要存活夠久,總有一天會需要利用到其母恆星「全部」的能量輸出,因此有必要建立一個可以收集母恆星所發出的全部能量的裝置——戴森球。

也就是說,隨著文明的科技進步程度越高,需要消耗的能源就越多。

事實上,自工業革命(1760)以來,我們對能源的需求就不斷地增長,想要僅依靠省電減碳就意味著我們需要在科技進步和節能減碳之間做出選擇,但我們仍然可以試著去估計,人類是否可能在不犧牲科技進步下依靠省電減碳?

以台灣為例,1980 年台灣相繼成立竹科、南科、中科等科學園區,從此走向 IT 大國之路,每年用電量也在快速增長。2021 年台灣總用電量高達 2830 億度,是近 10 年來最高,工業用電量和成長幅度也創下新高,佔總用電量的 57.1%。其中台積電用電就佔了近 6%。

當然,「護國神山」不能倒,科技發展不能停。那我們試試看計算個人節省用電是否能夠提高低碳電力的比例。

台積電位於新竹科學園區的晶圓十二廠。圖/維基百科

一個人可以省多少的電?對台灣有幫助嗎?

一樣採用台灣 2021 年的用電量來看,假設去年是因為疫情進入三級緊戒,所以家庭住宅用電量比 2020 年多了 5%,佔總用電量的 18.6%。也就是說,在扣除非民生用電之下,去年台灣每戶家庭的年均用電量約為 5846 度。

採用國際能源署(IEA)的對每戶家庭最低供電程度的簡單定義,即每戶家庭有足夠的電力來為每天打開 5 小時的四個燈泡、一個冰箱、一個每天運轉 6 小時的風扇、一個手機充電器和一台每天使用 4 小時的電視供電,相當於每戶每年用電量為 1250 度。

如果台灣每戶家庭都超省,堅持一年只使用最低限度的電,可以為台灣省下 413.8 億度電,相當於總用電量的 14.6%,似乎就能達到目的。

但是,如果要是我們將科技進步納入考量後,就會發現這不是一個合理的策略了。

用於製造世界最先進半導體的機器「極紫外光微影」(EUVs)每台的耗電量高達 1 百萬瓦,目前台積電約有 80 幾台,預計 2025 年台積電用電量就會佔全台用電量的 12.5%。

試著想想,當你為了省電費勁心思,犧牲生活品質所打出的成績卻是「效果甚微」,心裡該有多累。

但減碳從來都不只有一種方法。像是丹麥、法國等國家就投資低碳技術取代化石燃料,也可以選擇電動車取代汽油車等,減少碳排放。我們只有更積極的思考永續發展的解方,人類文明才有可能繼續延續下去。

參考資料

  1. 北韓低碳電力比例
  2. 用電再破紀錄!住宅用電攀升,去年工業用電更達「史上新高」
  3. 護國神山變吃電怪獸?台積電用電量恐占全台12% 再生能源發展迫在眉睫
  4. 北韩的电力状况
  5. 1990年代數十萬人死於饑荒,北韓再度出現糧食危機!
  6. 供電不足 北韓人民嚴冬中過日
  7. Defining energy access: 2020 methodology
  8. North Korea: Energy Country Profile
  9. https://zh.wikipedia.org/zh-tw/戴森球
  10. https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/卡尔达肖夫指数
  11. https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/中華民國科技
  12. https://www.hk01.com/港學堂/85673/這一秒的歷史-北韓危機的根源-蘇聯解體

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五則 TED 演講,讓你看懂「淨零」怎麼做
鄭國威 Portnoy_96
・2022/03/17 ・5819字 ・閱讀時間約 12 分鐘

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如烏克蘭氣象學家維特拉娜·克拉科夫斯卡 (vitlana Krakovska) 在 IPCC 的線上會議中所說,如果歐洲乃至於全世界沒有那麼對石油跟天然氣上癮這場戰爭或許不會出現。同樣的,如果要終結這場乃至於下一場因石油而起的戰爭,需要做的就是盡快結束我們對石油與天然氣的癮頭。

也因為如此,我這兩週看了所有去年 TED Coundown 大會的影片,就是想要知道圓形紅毯上有哪些新的「值得傳播的好點子」,能幫助人類更快達到淨零,不再依賴化石能源。以下挑出五則我個人最喜歡的演講,推薦給各位。

對付氣候危機的最速手段:針對大魔頭甲烷的獨立戰略

Ilissa Ocko:The fastest way to slow climate change now|TED Countdown/YouTube

伊麗莎·奧科(Ilissa Ocho)是一位氣候科學家,目前在環境保衛基金(Environmental Defense Fund)擔任研究員,她的任務是為氣候變遷溝通與政策提供有科學根據的指引。她利用各種模型去了解人類的行為怎麼加劇氣候變遷,反過來也研究哪些降低溫室氣體排放的行動真的有效。她善於用簡單語言、動人影像,來向非專家傳達科學。在這則 TED Countdown 的演講中,她精準地在 10 分鐘內,改變了我的想法。

結論先說:溫室氣體兩大魔頭二氧化碳跟甲烷,各有威能與弱點,不能一概而論,得分開對付。

二氧化碳就份量來說,是溫室氣體的主角,佔了 99%,剩下的 1% 則是甲烷,但若在未來十年這個時間段裡頭來看,這 1% 的甲烷讓地球升溫得更快。雖然二氧化碳會待在大氣層更久,也一定要對付,但就溫度上升來說,沒有甲烷造成的那麼快。

奧科認為,減碳當然重要,但暖化已經造成了嚴重後果(熱浪、野火、洪水、饑荒……),那麼我們就該採用最快最有效的方式來抑制溫度上升的速度。講簡單點:要有針對甲烷的獨立戰略

甲烷有三個源頭,第一個就是生產能源,例如開採石油、煤炭跟天然氣的時候,甲烷就這麼外洩了。奧科表示雖然相較於石油跟煤炭,天然氣燃燒後排碳較少,但生產過程中造成的洩漏抵消了這好處。解決辦法超直白:把管線的螺絲上緊。問題是,哪裡的螺絲鬆了呢?過去難以監測,不知道哪裡洩漏,但現在可以透過物聯網、無人機、以及衛星來監測全球甲烷排放量。只要可以找到漏洞,就可以解決。

第二個源頭是廢棄物管理。大型垃圾掩埋場的生物腐爛、垃圾污水都會產生很多甲烷,但甲烷明明就是上等燃料,何不用管線吸走拿去用呢?另外,將廚餘分開拿去堆肥,也可以減少甲烷,許多國家包括台灣也都有沼氣發電廠。

第三個則是農業,在三大來源中佔比最大,不好對付,包括家畜(如牛)消化後打嗝跟放屁,不過她很興奮地指出,科學家發現,用特製的飼料添加劑,在牛的腸道內生成的甲烷可以降低 30%。牲畜的糞便尿液也會產生甲烷,用來來發電或供暖剛好。此外,全球半數人口仰賴的糧食作物水稻也是甲烷重要來源,但若改種植能在淺水生長的品種,調整供水方式,就可以降低大量甲烷生成。

結論再講一次:減碳很好,但要把二氧化碳跟甲烷分開,針對甲烷設定獨立的目標跟行動。要是執行得好,將能快速奏效,阻止最嚴重的災變後果,而且這些方案也能創造工作機會喔~

世界準備好解決氣候變遷了嗎?

Solomon Goldstein-Rose:How much clean electricity do we really need?|TED Countdown/YouTube

索羅門·高斯坦(Solomon Goldstein)11 歲的時候就成為一名氣候行動者,學習工程跟公共政策,22 歲就參選美國麻州議員並當選。2018 年他放棄競選,全力投入氣候議題,也寫了一本被認為最實際的氣候變遷解法書。他在演講裡提出一個關鍵數據:要在 2050 年達到淨零排放,世界需要生產當下清潔能源總產出 12 倍那麼多的能源,而不是很多人認為的 2.5 倍。

為什麼呢?根據他的計算,目前全球已經有 10 拍瓦時(petawatts hours)的電力來自於清潔能源,包括風光等再生能源跟核能。要是現在立即能增加 2.5 倍的清潔能源產出,就可以置換其他能源,但是……

第一,隨著全球電力化,例如各類電動車輛、以電力供暖等等,雖然用電的效率會更高,進而降低整體能源耗用,但吃電的設備變多,還是會需要更多電。如果要把現在還沒電動化的設備中的 60% 電動化,起碼需要 40 拍瓦時。

第二,世界上還有 7 億多人沒有電可以用、另外幾十億的人的用電很不穩,而改善這些人的生活,將降低貧窮、改善教育、經濟,跟降低過度生育,這就需要更多電力。那麼照 2050 年的發展預測,所需電力得從 40 拍瓦時再增加至 60 拍瓦時。

第三,有很多部分沒辦法電動化,例如長途海運、空運,部分工廠的製程等等。就算有碳捕捉、生物燃料等替代做法,也需要政府認真執行法規。而待過政治圈的他,明白政策很難做到百分百的現實,因此他估計得從 60 拍瓦時增加到 90 拍瓦時來當預備。

第四,除了「淨零」,也就是不繼續增加溫室氣體,我們還得「負碳」,就是把已經在大氣中的溫室氣體抓回來。因此他認為還得再加!從 90 拍瓦時增加到 120 拍瓦時。

更重要的是,要從現在的 10 拍瓦時增加到 120 拍瓦時,成長的曲線不能是一條直線連到 2050 年,而是該越快達到越好。他的野心非常大,目標不只是改變目前的電力系統,而是建造一個新的能源系統,不是要解決氣候變遷,而是打造更好的世界。老實說,高斯坦的論述對許多人來說可能太重也太巨大,但應該會擊中一些人的甜蜜點,特別是那些就喜歡解決大問題,賺大錢的人。(就是說你啊馬斯克)

透明公開的數據才能有效應對氣候變遷

Gavin McCormick:Tracking the whole world’s carbon emissions—with satellites&AI|TED Countdown/YouTube

溫室氣體到底是哪來的?哪些人類行為、在哪裡、為了什麼目的,製造出這些溫室氣體?要解決氣候變遷,得先知道這些問題對吧?但科學家知道的……其實很少?這種說法可能讓你覺得 WHAT THE F……?

Gavin McCormick 是 Climate TRACE 聯盟的共同創辦者,也是 WattTime 這家非營利新創組織的執行長,兩個單位的任務一致,就是要用衛星數據結合 AI 判讀,來偵測跟追蹤排放污染源的工廠。他之所以放大絕說「我們知道的很少」,是因為在大多數國家的大多數時候,排放的數據是請污染者自己回報的,怎麼回報呢?就手寫在白紙上這樣。這品質堪慮啊!

沒有好的數據,就沒有辦法真正解決問題。有圖有真相,眼見為憑,所以他與一群科學家、工程師、行動者合作,利用人工智慧視覺判斷工廠的衛星影像,這樣就不用去問排放者「你們排了多少啊?」。就像電腦學會判斷貓跟狗一樣,要讓演算法更準確,就得餵給機械足夠多、足夠好的資料來訓練,一部分是清楚正確的工廠排放數據,另一部分是這些工廠在不同時段的衛星圖像。除了煙囪,還可以透過衛星圖中工廠外海水的波紋,判斷工廠吸入多少海水來冷卻,聽起來十足黑科技。在我看來,這任務非常挑戰,但解法的確合理。

等等,如果這樣也行,那何不監看全地球的污染鏈、包括農業、陸上交通、海運…..?沒錯,Climate Trace 獲得高爾支持,應用已有的數千顆衛星源源不絕的高品質資料,結合大數據跟人工智慧技術,就做了這件事。McCormick 說,其實 Twitter 或 FB 等早就將這樣的技術用在判斷哪些網路迷因會紅,他們只是將技術用來判斷哪些污染源會讓地球過熱。

他認為這種激進的透明(radical transparency)對國際合作應對氣候變遷,達成減碳協議至關重要。畢竟談判最大的問題就是大家底牌不揭開,你說我排碳多,我說你減碳不夠,沒有共同的基礎。所以 Climate TRACE 接下來會把全地球、全排放源的排放量數據,都透明公開地提供出來,這聽起來很刺激,儘管公信力應該也會遭受一定挑戰,但我樂見其成。

關注氣候問題應從「我們的」角度出發

John Marshall:3 strategies for effectively talking about climate change|TED Countdown/YouTube

​​為什麼即使最了解狀況的科學家早就對氣候危機達成高度共識,認為改變迫在眉睫,不能拖延,大多數人卻還一知半解,行動遲緩,刻意忽略,甚至有少部分人群起反對?

John Marshall 是一位溝通專家,他成立的 Potential Energy 勢能,由媒體與行銷界中關心氣候變遷的人士所組成。說實在的,既然民意與政策受到媒體與行銷訊息影響,這領域的從業專家可能比科學家或政治人物更有機會改變局勢。他們要解決的問題就是發揮自身專業,讓大家聽懂、有感、肯行動。在 Potential Energy 的網站上,還串連了超過 200 家媒體與行銷公司,要一同改變氣候變遷不討喜、乏人問津的困境。

他在影片中指出,現在氣候變遷的討論參雜太多不具體、難以想像、不夠切身的名詞。例如淨零、碳稅、1.5 度 C、 500 億噸二氧化碳、排放、甲烷、人類世、去碳(decarbonization)……(我前面就寫了好多這些詞),那麼既然人們聽不懂,自然沒感覺,也不會在乎。

The Bottom Line on Climate Change:What You Need to Know in 30 Seconds/YouTube

相較於此,「臭氧層破了洞」的比喻卻很有效,也因此在當年讓蒙特婁議定書的執行更有利。Marshall 建議:別用暖化這個聽起來感覺溫溫柔柔蠻舒服的詞,用「過熱」吧!與其說氣候,不如說「極端天氣」更有感。與其說潔淨能源,不如說「便宜能源」,畢竟風力跟太陽光電在許多地方都已經比化石能源低廉。最後他還建議,與其用一直念著攝氏 1.5 度,不如改用華氏。這建議聽起來就很作弊了,針對美國人可能有效……吧。

除了用詞,如何呈現氣候議題跟溝通對象的相關性也很重要。例如若溝通對象是美國佛羅里達人,與其對他們喊「阻止全球暖化」,不如喊「不要淹水」(”local flooding is more important than global warming”)。另外,他也建議科學家可從個人角度來進行情感訴求,特別是那些研究氣候的女性科學家的故事。一般人跟科學家之間總有點隔閡,但當看到這些研究並關心氣候的科學家,娓娓道來自己只是希望孩子有個更好的未來的時候,特別能夠打動人心。他們甚至還有一個用「佛羅里達男子 Florida man」的梗做的影片,知道這個梗的觀眾肯定覺得很好笑。

Later Is Too Late To Act On Climate Change/YouTube

或許科學家受的訓練就是把觀察到的抽象化、壓縮成一般人聽不懂的術語,才覺得溝通起來有效率,但這卻不利於觸動人心。Marshall 提醒每個想要讓更多人關注氣候問題的人,從「我們的」生活、「我們的」現在、「我們的」價值、「我們的」孩子切入,避免打高空。這樣,人們才會覺得我懂了、這跟我有關、這跟我在乎的人有關、我願意行動。

當能源遇上政治時……

Al Gore:How to make radical climate action the new normal|TED Countdown/YouTube

高爾是誰應該不用我多介紹,他在這場演講中再次展現強大的演說能力,極富情緒張力,雖然有點政治造勢場合的感覺(畢竟是他本行)。在他的框架中,我們從工業革命、數位革命、進入「永續革命」。永續革命是要用數位革命給我們的速度,幫我們從工業革命的後果中逃出。

這場演講,分為三個部分,前三分之一,他用數據跟近幾年各地的極端天氣事件再次強調問題已經很嚴重,後果也是,我們不是在等待一個即將發生的巨大危機,而是已經在災難裡,而且這些災難的規模在過往根本難以想像。

中間三分之一,則是用數據與趨勢顯示「解法是什麼」。綠能的成本快速下降,例如在 2024 年,也就是距今兩年後,不管在地球的哪個地方,風力跟太陽能都會比傳統能源更便宜(這我存疑,要看一下怎麼算的)。儲能的市場正在指數級成長,鋰電池越來越便宜,2023-2024 年之間,主流的電動車售價將跟高效率的油車一樣便宜。然而石油與天然氣產業,儘管口口聲聲說增加了三倍的投資金額於再生能源跟碳捕捉,實際上只是從總投資中僅佔 1% 增加到 4.1%,96% 還是投資在化石能源上,塑膠等一次性用品是獲益的主要來源。

接下來三分之一,高爾開始進入重點,就是以「修正式全頻譜的資本主義」,取代現行問題叢生的資本主義。最重要的應該是這張圖:

圖/YouTube

他樂觀地指出,只要我們能達到淨零,氣候危機將可以被扭轉。氣溫將在 3-5 年內停止上升,而在 25-30 年內,半數人類製造的二氧化碳將離開大氣層(但前面的高斯坦有說到,得積極主動把碳抓回來,不能等那麼久)。最後他回顧歷史上各種人類進步的重要歷史節點來激勵觀眾,包括廢奴、婦女參政權、民權運動、反種族隔離運動、同性戀平權運動等。許多事情都曾經看起來不可能,直到被達成。「有人認為我們缺乏政治決心,但別忘了政治決心是可再生資源。」,真是很有力且扣合主題的結尾。

如果你有時間,當然很建議你把 2.5 小時的整個活動看完,唱歌吟詩說笑話的的部分我覺得也不錯啦。如果你跟我一樣,最近看了太多戰爭的消息,心情實在低落到不行,想知道自己還能多做些什麼來改變過度依賴化石能源的世界格局,透過這場 TED Coundown,除了深入瞭解淨零排碳的挑戰跟解法,應該也能替你的心靈充電。

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鄭國威 Portnoy_96
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是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。