最安全的核電廠？小型核電廠 SMR 用發電量換安全性，遇到停電也不怕？

本文由 美國穀物協會 委託，泛科學企劃執行。

你加過「酒精汽油」嗎？

2007 年，從台北的八座加油站開始，民眾可以在特定加油站選加「E3 酒精汽油」。

所謂的 E3，指的是汽油中有百分之 3 改為酒精。如果你在其他國家的加油站看到 E10、E27、E100 等等的標示，則代表不同濃度，最高到百分之百的酒精。例如美國、英國、印度、菲律賓等國家已經開放到 E10，巴西則有 E27 和百分之百酒精的 E100 選項可以選擇。

為什麼要加酒精呢？

單論玉米乙醇來說，碳排放趨近於零。為什麼呢？因為從玉米吸收二氧化碳與水進行光合作、生長、成熟，接著被採收，發酵成為玉米乙醇，最後燃燒成二氧化碳與水蒸氣回到大氣中。這一整趟碳循環與水循環，淨排放都是 0，是個零碳的好燃料來源。

當然，我們無法忽略的是燃料運輸、儲藏、以及製造生產設備時產生的碳足跡。即使如此，美國農業部經過評估分析，2017 發表的報告指出，玉米乙醇生命週期的碳排放量比汽油少了 43%。

「玉米乙醇」納入 SAF（永續航空燃料）前瞻性指引的選項之一

航空業占了全球碳排的 2.5%，而根據國際民用航空組織（ICAO）的預測，這個數字還會成長，2050 年全球航空碳排放量將會來到 2015 年的兩倍。這也使得以生質原料為首的「永續航空燃料」SAF，開始成為航空業減碳的關鍵，及投資者關注的新興科技。

只要燃料的生產符合永續，都可被歸類為 SAF。目前美國材料和試驗協會規範的 SAF 包含以合成方式製造的合成石蠟煤油 FT-SPK、透過發酵與合成製造的異鏈烷烴 SIP。以及近年討論度很高，以食用油為原料進行氫化的 HEFA，以及酒精航空燃料 ATJ（alcohol-to-jet）。

每種燃料的原料都不相同，因此需要的技術突破也不同。例如 HEFA 是將食用油重新再造成可用的航空燃料，因此製造商會從百萬間餐廳蒐集廢棄食用油，再進行「氫化」。

就引擎來說，我們當然也希望用到穩定的油。因此需要氫化來將植物油轉化為如同動物油般的飽和脂肪酸。氫化會打斷雙鍵，以氫原子佔據這些鍵結，讓氫在脂肪酸上「飽和」。此時因為穩定性提高，不易氧化，適合保存並減少對引擎的負擔。

至於酒精加工為酒精航空燃料 ATJ 的流程。乙醇會先進行脫水為乙烯，接著聚合成約 6~16 碳原子長度的長鏈烯烴。最後一樣進行氫化打斷雙鍵，成為長鏈烷烴，性質幾乎與傳統航空燃料一模一樣。

ATJ 和 HEFA 雖然都會經過氫化，但 ATJ 的反應中所需要的氫氣大約只有一半。另外，HEFA 取用的油品來源來自餐廳，雖然是幫助廢油循環使用的好方法，但供應多少比較不穩定。相對的，因為 ATJ 來源是玉米等穀物，通常農地會種植專門的玉米品種進行生質乙醇的生產，因此來源相對穩定。

但不論是哪一種 SAF，都有積極發展的價值。而航空業也不斷有新消息，例如阿聯酋航空在 2023 年也成功讓波音 777 以 100％ 的 SAF 燃料完成飛行，締下創舉。

汽車業也需要作出重要改變

根據長年推動低碳交通的國際組織 SLoCaT 分析，在所有交通工具的碳排放中，航空業佔了其中的 12%，而公路交通則占了 77%。沒錯，航空業雖然佔了全球碳排的 2.5%，但真正最大宗的碳排來源，還是我們的汽車載具。

但是這個新燃料會不會傷害我們的引擎呢？有人擔心，酒精可能會吸收空氣中的水氣，對機械設備造成影響？

其實也不用那麼擔心，畢竟酒精汽油已經不只是使用一、二十年的東西了。美國聯邦政府早在 1978 就透過免除 E10 的汽油燃料稅，來推廣添加百分之 10 酒精的低碳汽油。也就是說，酒精汽油的上路試驗已經快要 50 年。

有那麼多的研究數據在路上跑，當然不能錯過這個機會。美國國家可再生能源實驗室也持續進行調查，結果發現，由於 E10 汽油摻雜的比例非常低，和傳統汽油的化學性質差異非常小，這 50 年來的車輛，只要符合國際標準製造，都與 E10 汽油完全相容。

解惑：這些生質酒精的來源原料是否符合永續的精神嗎？

在環保議題裡，這種原本以為是一片好心，最後卻是環境災難的案例還不少。玉米乙醇也一樣有相關規範，例如歐盟在再生能源指令 RED II 明確說明，生質乙醇等生物燃料確實有持續性，但必須符合「永續」的標準，並且因為使用的原料是穀物，因此需要確保不會影響糧食供應。

好消息是，隨著目標變明確，專門生產生質酒精的玉米需求增加，這也帶動品種的改良。在美國，玉米產量連年提高，種植總面積卻緩步下降，避開了與糧爭地的問題。

另外，單位面積產量增加，也進一步降低收穫與運輸的複雜度，總碳排量也觀察到下降的趨勢，讓低碳汽油真正名實相符。

隨著航空業對永續航空燃料的需求抬頭，低碳汽油等生質燃料或許值得我們再次審視。看看除了鋰電池車、氫能車以外，生質燃料車，是否也是個值得加碼投資的方向？

參考資料

• Corn to Power Airplanes? Biden Administration Sets a High Bar. – The New York Times
• 台灣中油全球資訊網-加油站查詢
• https://grains.org.tw/最新科學研究：玉米燃料乙醇大幅減少溫室氣體排/
• USDA Releases New Report on Lifecycle Greenhouse Gas Balance of Ethanol
• https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bbb.2225
• 本田・GE100% 可持續燃料航空引擎測試成功
• 阿聯酋航空邁向永續 完成 100％ SAF 驅動單一引擎首航
• https://tcc-gsr.com/module-1/transforming-transport-and-mobility/

特斯拉即將在 2024 年 10 月推出無人計程車，並且 Robotaxi 的正式名稱，將取名為 Cybercab。
等等，在無人車正式上路之前，我先問你一個重要問題。如果我開特斯拉自駕車撞死人，要負責的是我這個駕駛、乘客，還是特斯拉與馬斯克？

自駕車撞死人：駕駛、乘客，還是特斯拉負責？

當你駕駛特斯拉自駕車撞死人，責任歸屬是個複雜問題。無人車上路前，了解現行法律與技術界限至關重要。如果你強行介入自駕車運行，解除自駕功能後的事故責任由你全擔。如果不干預，事故責任可能由車商承擔。然而，最終誰來負責，仍取決於多方因素，包括車輛技術和法律規定。

這是個很現實的電車難題，應該說自駕車難題。如果你駕駛的自駕車正在失控向人群駛去，你是否有勇氣按下緊急剎車，承擔一切責任？

這類問題正是現在無人駕駛技術面臨的道德和法律挑戰。

電車難題再現：自駕車技術的進展與挑戰

自駕車並不是未來的幻想，而是已經在我們的日常生活中逐漸實現的技術。特斯拉和其他汽車製造商已經展示了他們的自動駕駛系統，這些系統能夠完成從停車到高速公路駕駛的各種操作。目前的自駕技術主要依賴於先進駕駛輔助系統（ADAS），這些系統結合了多種技術以提升駕駛的安全性和效率。

ADAS 並不是一個新概念，它可以追溯到 1950 年代的汽車巡航控制系統，隨後在 1970 年代加入了防鎖死煞車系統和車身動態穩定系統。現代的 ADAS 功能更加多樣化，包括防撞系統、車道偏離警示、盲點監控、自適應巡航和駕駛監控等，這些功能大大降低了人為失誤導致的事故風險。

自駕車三隻眼睛：相機、光達和雷達的全面解析

自駕車依賴於三種主要感知技術：相機、光達和雷達。相機負責辨識交通號誌和行人，光達則通過發射紅外雷射光脈衝繪製 3D 地圖，雷達在惡劣天氣中表現尤為出色，能夠在雨天、霧天和沙塵暴中提供穩定的數據。

自駕車的決策過程可以分為感知、決策和控制三個步驟。感知階段依賴於相機、光達和雷達提供的數據，決策階段則依靠 AI 算法來判斷最佳行動方案，最後由控制系統執行決策。這些技術的進步使得自駕車在面對複雜的交通情況時，能夠做出更準確的反應。

全球無人計程車競賽：各國如何迎接自動駕駛未來

特斯拉並不是唯一的自駕車領導者，Google 的 Waymo 和通用汽車的 Cruise 已經在無人計程車領域取得了重大進展。中國的自動駕駛公司小馬智行和百度的蘿蔔快跑也已成功讓無人計程車在主要城市上路營運。根據預測，到 2025 年，全球將有約 800 萬輛 3 級或 4 級的自駕車在道路上行駛。

特斯拉的 Cybercab 無人計程車即將上路，標誌著自駕車技術進入新的階段。隨著技術的不斷進步和法律框架的完善，自駕車將在未來的交通系統中扮演越來越重要的角色。然而，自駕車事故責任的問題仍需進一步探討和解決，以確保這一新技術能夠安全、可靠地服務於社會。

今年 4 月，美國眾議院舉行聽證會發布一份調查報告，直指中國共產黨政府透過退稅等補貼措施，補貼生產芬太尼、芬太尼前驅物和其他合成致幻毒品的生產商，等同於用國家力量來製造非法毒品。「每一年」因為服用芬太尼過量而導致死亡的人口數，都超越一整場越戰美國大兵的死亡人數。等於每年都有一場巨大的毒品戰爭在發生。

究竟芬太尼是什麼？為什麼一種藥物居然可以「動搖國本」，逼得美國官方和民間要用和 COVID-19 神似的大流行（epidemic）或危機（crisis）來形容？

用毒品當飛彈，新型態戰爭開打？

2023 年 11 月，在拜習會上，大家才說好兩國要共同打擊毒品，合力遏止芬太尼生產和出口。短短幾個月後，美國眾議院調查報告卻直接丟出震撼彈，直指中華人民共和國在國內將生產鴉片類藥物列為違法，卻從 2018 年開始用稅收優惠，補貼芬太尼及芬太尼類似物的生產與出口，現在美國有 97% 的非法芬太尼類似物都來自中國。

該報告引用了中國國家稅務總局網站的數據，網站列出了其中某些化學品的退稅最高可達 13%。除了芬太尼以外，芬太尼的前驅物 NPP 和 ANPP 兩種化學物質也在補貼名單內。報告中還引用、分析大量中國政府文件、民間公司的網路銷售數據等，提出措辭強烈的指控。北京方面則完全否認。

中國駐華盛頓大使館說，中方真誠地與美國當局合作禁毒，並且正在進行芬太尼和製毒化學品的管制專案，嚴厲打擊非法走私、製造和販賣。大使館發言人劉鵬宇表示：「很顯然，中國不存在芬太尼問題，美國的芬太尼危機也不是中方造成的，一味指責中國解決不了美國自身的問題。」

比嗎啡強 100 倍！芬太尼什麼來頭？

芬太尼是一種鴉片類止痛劑（opioid analgesics），1960 年被首次合成出來，特色是既強效又生效快。臺灣衛生福利部常用的正式名稱是「吩坦尼」。與許多毒品一樣，原本用途是外科手術的麻醉，還有急性疼痛的救急治療。如果按照正規用法，芬太尼可以透過靜脈或肌肉注射，用來全身或局部麻醉，或甦醒期間的短暫鎮痛。芬太尼也可以和精神鎮定藥物併用，作為手術麻醉前給藥和輔助術中麻醉的手段。

除此之外，芬太尼也有舌下片、皮膚貼片、舌下噴劑、鼻噴劑等各種劑型，主要用於需要全天候疼痛管理、而且已經對鴉片類藥物產生抗性的癌症病人，幫他們安撫難忍的突發性疼痛。

然而因為芬太尼的高效力，芬太尼一直以來常被混摻進合法止痛藥裡，成為廉價的假藥，或是被加進海洛因等其他毒品當中，加強藥效。但芬太尼很容易上癮，又容易導致死亡。而究竟芬太尼是如何影響我們的身體的呢？關鍵就在大腦。

揭開鴉片類受體的分子結構之謎

我們大腦和脊髓的神經細胞上，散布著一群特別的神經訊號受體，通稱鴉片類化合物受體（opioid receptor），在心臟、肺和胃腸道也有少量分布。已知的鴉片類受體有 5 種，其中 3 種和藥物反應的關聯最密切，分別是 μ 受體、κ 受體，還有 δ 受體。這 3 種受體的功能不太一樣，大致來說，μ 受體有止痛、鎮靜、產生欣快感的效果，但也會造成便祕，甚至抑制呼吸。κ 受體也有止痛、鎮靜的作用，同樣會導致便祕和呼吸抑制。δ 受體則只有輕微的止痛效果，而且幾乎不會有呼吸抑制的現象。

當人體服用藥品，並且這些神經細胞表面受體和鴉片類化合物結合以後，就會啟動一連串下游反應，接著調控細胞表面的鉀、鈣等離子通道，激發劇烈的神經元活動，產生遮斷痛感、鎮靜等等效果。能活化活化鴉片類受體的，不只有藥物。我們腦中天然存在的胜肽類訊息傳遞分子，例如腦內啡、強啡肽等，也會產生相同的作用。但更大宗的，還是化學結構相似的人工合成藥物，或是植物提煉物，像是嗎啡、可待因、海洛因、芬太尼等。

而芬太尼不只和嗎啡、海洛因一樣有強力的止痛效果，還能快速穿過血腦屏障發揮藥效，甚至也能穿過胎盤，影響胎兒。在醫藥上也用途廣泛，主要用在手術麻醉、癌症病患鎮痛，但只要劑量用錯，很容易造成使用者呼吸抑制、低血壓、心跳過慢等致命危機，因而成為醫藥濫用問題的重災區。

最容易取得的毒品？芬太尼風行記

今天的芬太尼，最常見的劑型是貼片，每張大約含有 2.510 毫克的藥量。這些貼片會隨著時間釋放芬太尼，大約需要 26 小時就能達到止痛藥效，效果維持長達 72 小時以上。貼片型芬太尼最大的特色就是，皮膚表面的脂肪組織可以充當藥物庫存，持續釋放，換句話說，可以用很低的劑量，達到長時間穩定的止痛效果。癌症病患需要長時間和疼痛奮鬥，用貼片當止痛劑，能有效避免服藥麻煩，但這樣的設計用在藥物濫用者身上，則讓他們更容易接觸到致命劑量。

1960 年代，美國第一波鴉片類藥物濫用高峰出現的時候，還沒有芬太尼的蹤跡，但自 1970 年代中期以來，美國街頭開始出現吸食或注射芬太尼的人，到了 1980 年代，芬太尼濫用的案例逐年增加，目前至少有 12 種芬太尼類似物在美國街頭流竄。

芬太尼貼片也常被販毒集團流入黑市，癮君子會把貼片剪開來吸食裡面的凝膠，導致無數的死亡事件。吸食芬太尼貼片的時候，貼片中的酒精、丙二醇等成分會幫助藥效快速釋放，還有民眾直接把貼片溶解在茶、咖啡或水裡，口服吸食，藥效更快發作，導致急救不及，這樣的案例在美國的毒品濫用情況下層出不窮。

喪屍藥物席捲而來！氾濫失控

現在美國國內流竄的芬太尼，不只是來自非法濫用的醫療藥品，還有大量從中國和墨西哥流入的非法製毒藥物。這些毒品和止痛藥、毒品混在一起，助長藥物濫用大流行，導致美國因藥物濫用死亡人數每年都在增加。

芬太尼的混摻甚至出現了連鎖反應——讓其他成癮藥物的濫用情況更加嚴重。例如「喪屍藥」賽拉嗪（xylazine），本來是獸醫用的鎮靜劑，和可卡因、海洛因合併使用，延長效果。因為賽拉嗪本身不受美國鴉片類藥物的管制，非法進口到美國更容易，加上它和其他鴉片類藥物效果類似、價格便宜，因此毒品製造商和販毒者常混入販賣，助長毒品市場混亂。

2023 年初，美國執法部門查獲的可卡因中，有 23% 混有賽拉嗪，5 年內賽拉嗪檢出比例增加了 2.5 倍。賽拉嗪本身就會導致呼吸抑制、低血壓、低體溫等症狀，加上海洛因、芬太尼等毒品混合使用，後果更是不堪設想。使用賽拉嗪和鴉片類藥物的患者，會出現注射點皮膚潰爛，甚至無法愈合。賽拉嗪更會讓患者徹底喪失意識，無法行動，形成喪屍般的景象，讓美國各地的毒品濫用情況更為失控。

儘管美國和中國在打擊毒品問題上已達成一定共識，但芬太尼濫用問題依然嚴峻。芬太尼是當前美國毒品氾濫問題的主要原因之一，其極高的效力、快速上癮的特性，使其成為毒品氾濫的中心問題。

在面對這樣一場「毒品戰爭」，美國政府和社會各界需要共同努力，尋求多方面的解決方案。要遏制芬太尼危機，必須從源頭上控制毒品的生產和流通，加強國際合作，同時也要加強對毒品濫用的教育和預防措施。