1

4
2

文字

分享

1
4
2

臺灣發展地熱發電到底可不可行?(上)

PanSci_96
・2023/01/29 ・3490字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2022 年 3 月臺灣政府正式公布了「台灣 2050 年淨零排放路徑藍圖」,我們在先前的影片也有聊到,2050 淨零排放就是要讓台灣的總碳排放量,再扣掉人為捕捉移除的量之後歸零。

直觀來說,極低碳排放的再生能源電業,在淨零排放上勢必扮演重要角色。這次我們要來聊聊除了太陽光電和離岸風電之外,大家也非常期待的綠色能源——地熱發電,談談地熱發電究竟是什麼?有發展的可能嗎?

什麼是地熱發電?

大家學過地科都知道,地球內部處於極高溫狀態,而這股地熱能,會隨著地函對流和熔岩,被帶至地表附近。

地函對流。 圖/wikimedia

人類很早就懂得利用地熱資源,例如你我曾經泡過的溫泉,就源自於被地熱加熱的地下水。換言之,地熱能是地球自然產生、乾淨的再生能源。若拿來發電,就是所謂的地熱發電。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地熱發電擁有不少優點,包括使用腹地小、碳排放低、低污染、抗天災等,更沒有目前太陽能發電和風力發電最為人詬病的不穩定問題,可以 24 小時全天候提供電力。若能妥善開發和利用,不失為未來全球再生能源供給的重要選項。

臺灣地熱潛力為何?

說得再理想,還是要先回答一個關鍵:臺灣的地熱潛能到底有多少?這邊要介紹一個名詞:地溫梯度(geothermal gradient),它指的是地球內部隨深度增加而使得溫度升高的變化率。

地球內部的溫度曲線示意圖。 圖/wikimedia

一般來說,在地表附近,每往下一公里,溫度就上升約攝氏 25 到 30 度;但是,在靠近地球構造板塊邊界處,溫度梯度較高;也就是說,往下同樣的深度,會得到比較高的溫度。在這些地區,要進行地熱發電明顯比較有利。

而臺灣正好位於菲律賓海板塊和歐亞大陸板塊的交界,因為兩個板塊的互相擠壓,使得地殼隆起而形成。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

因此,臺灣不但多地震,就先天條件來說,似乎也是地熱潛力值得期待的區域。

可惜的是,根據上個世紀的地熱評估文獻,臺灣的地熱發電潛能最多不會超過 1000MW,這個數字是多少?我們作個對照,核四兩部機組的總裝置容量是 2700MW。

若再考慮這些地熱的位置和環境,不見得都適合開發,所以可實際運用的地熱就又更少了。對此,工研院甚至曾推估,其中真正能拿來發電的地熱,只有 150MW。

這麼說來,我們大概不用指望地熱發電,只能洗洗溫泉睡了,或頂多只能有小型的發電規模。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

不過,代誌(tāi-tsì)不是那麼簡單。當談到地熱資源多寡的時候,就跟為人處世一樣,我們至少必需要留意兩個要素:溫度和深度。很顯然地,當溫度不夠高,地熱發電就沒效率;另一方面,既然地底越深處溫度越高,我們只要一直挖、一直挖、挖得夠深,總是可以得到足以發電的高溫。

前面說到臺灣地熱發電潛能最多不到 1000MW,事實上考慮的是溫泉地區中,離地表比較近、最容易開發的地熱。若往更深的地方探勘,又是另一番風景。

地熱發電,除了考慮溫度還要考慮深度。 圖/envato.elements

在習慣上,國際常分別用淺層地熱(shallow geothermal)和深層地熱(deep geothermal)的稱呼來區別深度不同的地熱能。但要值得留意的是,要多淺才叫淺層、多深才叫深層,並沒有全球一致的定義,反而依各國情況而定。

近年來,在國科會的能源國家型科技計畫支持下,臺灣大學的研究團隊分析了大屯火山群、宜蘭地區、廬山地區和花東地區共四個區域的資料,發現海拔高度 1000 公尺以下、地底深度 4000 公尺以內,且地溫高於攝氏 175 度的地熱蘊藏發電容量,可達 33640MW。換句話說,約等於 12 座核四。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

既然臺灣蘊藏了這麼高的發電容量,那我們還不趕快開發開個爆嗎?

地熱發電原理與技術

這就會牽涉到現實中,地熱發電技術的發展。

理想狀況下,地熱資源的構造,大致可以用這張圖來表示。最下方是熱源,熱源之上稱為儲集層(reservoir),再上方則是由緻密岩石組成的蓋層(caprock)。

地下水會經由地層裂縫進入儲集層而受到加熱。因為蓋層的阻擋,大部分熱水或水蒸氣會在儲集層進行熱對流,而少部分的水或蒸氣則可能會透過蓋層的裂縫,從地表竄出,成為溫泉或是噴氣孔。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

就傳統的地熱發電來說,地底需要三個條件,豐富的熱源、充足的地下水,和良好的滲透率,讓水可以在其中流動,這三者缺一不可。在具備這些條件的地方,汲取地熱能量相對容易。

如果從地底出來的水是蒸汽型態,我們可以直接利用,讓蒸汽通過渦輪機,產生電力,稱為乾蒸汽(Dry Steam)發電,這也是最古老的地熱發電方式。只不過,這麼好的條件可遇不可求。

若存在地底的是攝氏 180 度以上的高溫熱水,當這些熱水從高壓環境抵達地表的低壓貯存槽,因為壓力降低,會迅速轉變成氣體,推動渦輪發電機,這稱為閃發蒸汽(Flash Steam)發電,同時也是目前最普遍的地熱發電方式。

要是地熱資源的條件沒那麼好,比如說,世界上大部分地方,地溫梯度並不高,就算挖得很深,地下水溫就是不熱,怎麼辦呢?就像教授在課堂上講笑話,大學生托著腮毫無反應一樣,那就找批笑點很低、又很有精神的小學生來吧!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

近來,許多的新建地熱發電廠採用所謂雙循環(Binary-Cycle)發電方式,當溫度沒那麼高的地下水到達地表後,會在熱交換器(heat exchanger)與另一種流體交換熱能,像是正戊烷(Pentane)或丁烷(Butane);它們因為沸點很低,所以在接收到地下水的熱能後,會轉變成氣態並推動渦輪,產生電力。雙循環系統的好處是適用更廣大的區域,而且對溫度的要求不高,甚至有攝氏 57 度就成功發電的紀錄,但缺點就是發電效率較低。

目前世界上的地熱發電廠,主要都是用以上三種方式進行發電,深度約在 1.5 公里到 2.5 公里左右。然而,正是地熱發電技術的瓶頸,成為臺灣大規模開發地熱資源的難處之一。但這些難處,其實也有技術可以破解!

臺灣地熱的先天條件、侷限、破解之道

上述的地熱發電方式,至少都需要有充足的地下水或地下流體,和良好的滲透率;就算溫度不夠高,也還可以用雙循環系統來彌補。

但在臺灣,深度較淺、容易探勘與利用的地熱資源,發電潛能最多也不過前面提及的 1000MW,而且還得再扣除不適合開發的地區。如果想大規模進行地熱發電,就勢必要往更深處的地熱資源著手。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

然而,我們卻沒辦法保證潛在的地熱資源,都具備充足的地下水跟良好的滲透率。有很大可能是,地底深處儘管溫度夠高,卻沒有水也沒有適當的裂隙。這也是全球地熱發電發展腳步緩慢的原因之一。

為了克服此一問題,這些年來陸續有不同的提案出現。而國際上最常被提及的解方,就是所謂的增強型地熱系統(Enhanced Geothermal System),簡稱 EGS。

EGS 在嚴謹控制的環境下,以高壓朝地下深處注入冷水,迫使岩石原本既有的裂隙擴大,人為創造良好的滲透率。

這些冷水在吸收地底的高溫之後,又會回到地表作為發電之用。一旦發電完畢,這些冷卻下來的水又會被注入地底,如此往復循環。有如開了二檔的魯夫。

整套方法在 1:05 有動畫呈現。

這樣聽起來,增強型地熱系統似乎很不錯,降低了地熱發電的環境限制門檻。但是,它也存在一些問題。

首先,往地下注入的水,其流動取決於人為擴大的裂縫,但我們並沒有辦法保證裂縫方向符合需求,所以會有很多水是沒辦法回收的;二來,它也有引發地震活動的可能性。這些都是使用 EGS 進行地熱發電時,要實際考慮的問題。

這集,我們討論了地熱發電的原理,以及臺灣是否適合地熱發電,下一集將討論地熱發電的成本,與開發上需要考量的細節,並回顧台灣地熱發電的發展歷史。

文章難易度
所有討論 1
PanSci_96
1220 篇文章 ・ 2239 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

2
0

文字

分享

0
2
0
人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
197 篇文章 ・ 303 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

0
0

文字

分享

0
0
0
電子信箱串連 Line 通知?再也不怕漏收重要信件!信件自動化篩選、通知,詳細教學!
泛科學院_96
・2024/05/19 ・4129字 ・閱讀時間約 8 分鐘

上次 notion + zapier 做完後,開會總算沒挨罵了,自動化服務真的讚!

而這次介紹 MAKE 串 LINE 做重要信件通知,也源自於我遇到的問題。

如果你不想聽故事,可以往下看教學。

Line Notify

首先,我們會用到 line notify 的服務,要先到官網登入申請。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

登入後如果完全沒用過,會直接進到登錄服務畫面。

這邊除了 email 以外可以隨便填,email 之後要收確認信用的,請用你常用的 email。 然後提醒一下,網址跟 callback URL 不要用 google 之類常見的網址,會沒辦法通過,請隨便打一串看起來正常的網址。

設定完成後按登錄。

這時回去剛剛填的 email 收通知信,開通剛設定好的 line notify。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

大功告成,這時點右上角的「管理登入服務」,就會看到剛剛設定好的 line notify,這樣 line 的部分就設定好了,可以去 make 做自動化串連。

Make

接著登入 make,如果是第一次使用,他會問你很多廢話。

不用管他隨邊點,直到你看到這個畫面。

點右上角 creat a new senario。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

一進去會看到的這個圓圈,這個圓圈跟之前 Zapier 說的 trigger 是一樣的東西,可以手動自己設定流程 flow。

但我們還是叫 AI 幫我們啦,點右下角的 AI Assistant,對話框選選 creat or edit a senario。

輸入「if my gmail get a new email, then send LINE notification」

然後得到畫面上的 flow,左邊是 Gmail watch email,右邊是 line send a notification。

如果你用中文輸入類似的內容,常會跑出很複雜的 flow,這種 flow 裡面有很多有趣的功能。

但這集用不到,我們還是先回到正確的 flow 上。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

點開 gmail,連上要整理的信箱。

連接完成後進入設定,先點選藍色的 click here to choose folder。

這邊會出現你在 gmail 裡做的標籤分類,由於我完全沒有按照規則整理,就直接選 inbox,對所有郵件進行分析。

filter type 用 simple filter。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

下面的 Criteria 選 all emails 就好了,我們後面會再用 filter 細分。

然後這個,選 no。

選擇 yes 會把偵測過的 email 變成已讀,我不想這樣。

然後這邊是每次執行 flow 時,會抓取多少筆最新的 email 到 line 上發布通知。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

免費的 make 是 15 分鐘執行一次 flow,請自己評估每 15 分鐘會收到多少封有用的信件,設定太多你的 LINE 通知會炸裂。

我自己測試後,設定為 5 就差不多了。

設定好點下 OK,會跳出從哪封 email 開始抓資料,用 from now on 就好,之後的新郵件就會自動讀取了。

按下OK,接下來就可以來設定 filter 啦。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

點連接線旁邊的板手會跳出選單,選第一個 set up a filter。

進入 filter 設定畫面,上面的 label 是幫這個 filter 上標籤,填你喜歡的就好。

然後點 condition 下面的輸入框,選 subject 標題跟 text content 內文。

然後在 text operator 這裡,選擇 contains。

contains 是在特定字串中如果包含某個關鍵字,就可以通過。

這邊說的特定字串,就是上面欄位設定的標題跟內文。

接下來,在下面空格打上關鍵字,就完成啦。

如果有多個關鍵字要篩選,點選 add OR rule 設定其他關鍵字,不能多個關鍵字打在一起。

按下OK,你會看到板手變成一個漏斗,這樣 filter 就設定完成。

接著點開 line,他會要你輸入 notify API。

回到 line notify 的「管理登入服務」頁面,點擊剛剛設定好的服務,進入服務細節的頁面,複製上面的 client ID。

回到 Make 複製貼上按SAVE。

接著會進到這個頁面,這邊是設定你要在哪個聊天室發送通知,你可以設定在工作群組發送,我這邊先設定我自己就好。

然後進入 line 推播訊息的設定頁面。

message 這欄可以打成這樣,這樣就不會丟一個不知道在做什麼訊息,你也可以發揮創意寫一些幹話進去,增添趣味。

下面的設定用不到,我們直接按OK就完成了。

接下來就要測試啦,我先分別寄三封信件到公用信箱中,分別是:

  1. 標題有關鍵字
  2. 內文有關鍵字
  3. 沒有關鍵字

寄完後,按下 run once。

成功的話就會在 line 上收到通知,果然,沒有把不含關鍵字的信件傳到 line 上,測試成功。

現在把下面的 scheduling 打開,就完成所有設定了。

以後再也不用擔心自己漏接公用信箱的重要信件啦!

結論

最後分享一下實做心得:

比起 zapier 跟 ifttt,make 用起來更有寫程式的感覺,對完全沒有程式背景的人,Zapier 跟 ifttt 會比較好上手,但在免費版的情況下,make 能做到比 zapier 更複雜的自動化功能。

像前面有出現過的複雜流程圖,就可以用 router 做出複數條件判斷的流程,例如前面抓gmail的流程,加上 router 後就不只能傳送提醒到line,還能自動回復罐頭訊息給符合條件的郵件,這如果要在zapier做,就要做兩個流程才能達成了。

另外如果你的公司信箱不是使用Gmail,前面的模組可以從Gmail改成Email,Connection type選用Microsoft系列。

理論上只要這邊按 save,就可以選擇你要串連的microsoft帳號。我串完之後還是抓不到信件,但 make 跟 microsoft 帳戶上,都顯示授權成功,如果有人知道這是什麼問題,請一定要留言告訴我⋯⋯

這次的分享就到這邊,如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,可以直接留言 ,或給加入 Discord 跟我們一起討問喔。

如果喜歡這支影片的話,也別忘了按讚、訂閱,加入會員,我們下集再見~掰!

更多、更完整的內容,歡迎上科學院的 youtube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

泛科學院_96
37 篇文章 ・ 44 位粉絲
我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!

0

0
0

文字

分享

0
0
0
想要擁有一台 AI PC,有必要嗎?NPU 是什麼?超詳盡 AI PC 選購指南來啦!
泛科學院_96
・2024/05/18 ・1080字 ・閱讀時間約 2 分鐘

2023 年 3 月 intel 跟微軟共同發布了 AI PC 定義。

定義需要用 intel 的 Core Ultra 處理器,要有微軟系統內建 的Copilot AI,鍵盤上還需要有一個實體 copilot 按鍵,才算是一台 AI PC。

這個 AJ 看到後,發現案情並不單純,定義 AI PC 這件事情,遠比你想得還要重要!

所以今天呢,我們就來回答三個問題:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  1. AI PC 是什麼?
  2. AI PC 強在哪?
  3. 有哪些公司跟 AI PC 有關?

最後再跟大家分享是否要買 AI PC 的建議。

好啦,本集我們整理了整個 AI PC 的脈絡,我把懶人包放在這裡,有需要的可以暫停看一下。

最後來給買 AI PC 的建議吧,如果你主要用桌上型電腦,4090 獨立顯卡直接給他買下去,因為桌上型的處理器至少到目前為止,都還沒看到內建 NPU 的規劃,所以所有的平行運算都還是靠顯示卡 GPU 來處理。

筆記型電腦方面,各家網購平台都已經推出 AI 筆電專區,最低三萬元左右就可以買到最新的 AI PC。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

或許你還沒體驗到 AI 工具帶來的工作流程改變,不過潮流已經出現,據說到 2025 年,將出貨超過一億台AI PC,各家軟硬體廠商在這個全新的賽道上,只會不斷推出各種基於 AI PC 架構的應用與服務,畢竟,你如果不做,你的競爭對手可是不會等你。

有點離題了,在可遇見的未來,我們勢必會發現自己的電腦擁有更多基於 AI 技術的功能,

也許,你可以再等一會,等桌上型電腦也內建 NPU 之後,再來買真正的 AI 「PC」,不過要問我的話,如果是購買筆電的需求,選擇適合 Intel Evo 認證的筆電是值得推薦的選擇。

最後,你覺得 AI PC 會如微軟和 intel 預想的發展下去嗎?

  1. 會,終究要讓自己電腦分擔伺服器工作。
  2. 不會,AI PC 就只是宣傳話術。
  3. 我是果粉我驕傲,AI PC 如浮雲。

如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,也可以留言發問,如果喜歡這支影片的話,也別忘了按讚、訂閱,加入會員,我們下集再見~掰!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

更多、更完整的內容,歡迎上泛科學院的 youtube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

泛科學院_96
37 篇文章 ・ 44 位粉絲
我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!