以離子風冷卻電腦晶片

你是否也曾在抽衛生紙的瞬間，心頭閃過「這會不會讓更多森林消失」的擔憂？當最後一張衛生紙用完，內心的愧疚感也油然而生……但先別急著責怪自己，事實上，使用木製品和紙張也能很永續！只要我們選對來源、支持永續木材，你的每一個購物決策，都能將對地球的影響降到最低。

二氧化碳是「植物的食物」：碳的循環旅程

樹木的主食是水與二氧化碳，它們從空氣中吸收二氧化碳，並利用這些碳元素形成枝葉與樹幹。最終這些樹木會被砍伐，切成木材或搗成紙漿，用於各種紙張與木製品的製造。

木製品在到達其使用年限後，無論是被燃燒還是自然分解，都會重新釋放出二氧化碳。不過在碳循環中，這些釋出的二氧化碳，來自於原本被樹木「吸收」的那些二氧化碳，因此並不會增加大氣中的碳總量。

只要我們持續種植新樹，碳循環就能不斷延續，二氧化碳在不同型態間流轉，而不會大量增加溫室氣體在大氣中的總量。因為具備循環再生的特性，讓木材成為相對環保的資源。

但，為了木製品而砍伐森林，真的沒問題嗎？當然會有問題！

砍對樹，很重要

實際上，有不少木材來自於樹木豐富的熱帶雨林。然而，熱帶雨林是無數動植物的棲息地，它們承載著地球豐富的生物多樣性。當這些森林被非法砍伐，不僅生態系統遭到破壞，還有一個嚴重的問題–黃碳，也就是那些大量儲存在落葉與土壤有機質中的碳，會因為上方森林的消失重新將碳釋放進大氣之中。這些原本是森林的土地，將從固碳變成排碳大戶。

不論是黃碳問題，還是要確保雨林珍貴的生物多樣性不被影響，經營得當的人工永續林，能將對環境的影響降到最低，是紙漿和木材的理想來源。永續林的經營者通常需要注重環境保護與生態管理，確保砍下每顆樹木後，都有新的樹木接續成長。木材反覆在同一片土地上生成，因此不用再砍伐更多的原始林。在這樣的循環經營下，我們才能不必冒著破壞原始林的風險，繼續享用木製品。

如何確保你手中的紙張來自永續林？

如果你擔心自己無意中購買了對環境不友善的商品，而不敢下手，只要認明FSC（森林管理委員會）認證與 PEFC（森林認證制度）認證標章，就能確保紙漿來源不是來自原始林。並且從森林到工廠、再到產品，流程都能被追蹤，為你把關每一張紙的生產過程合乎永續。

家樂福「從 i 開始」：環境友善購物新選擇

不僅是紙張，家樂福自有品牌的產品都已經通過了環保認證，幫助消費者在日常生活中輕鬆實踐環保。選擇 FSC 與 PEFC 標章只是第一步，你還可以在購物時認明家樂福的「從 i 開始」價格牌，這代表商品在生產過程中已經符合多項國際認證永續發展標準。

「從 i 開始」涵蓋十大環保行動，從營養飲食、無添加物、有機產品，到生態農業、動物福利、永續漁業、減少塑料與森林保育，讓你每一項購物選擇都能與環境保護密切相關。無論是買菜、買肉，還是日常生活用品，都能透過簡單的選擇，為地球盡一份力。

親愛的弗瑞曼人，您好：

展信愉快！我是一個來自地球的沙蟲愛好者，前陣子認真觀看了 2021 年底由傳奇影業在地球上發行的最新厄拉克斯星球生態人文記錄片「沙丘」，對厄拉克斯星球上的巨大生物、也是貴民族視為神的使者的「沙蟲」感到相當著迷與好奇。在我進一步翻閱描寫貴民族的重要文獻「沙丘」這套書，並且跟這套文獻典籍的其他同好討論過後，對於沙蟲有了更多的了解和體會，但也產生了更多的疑問。

冒昧寫這一封信給您，是希望能夠透過貴民族第一手的觀察和說明，解答我對沙蟲的一些疑惑。我完全理解沙蟲是弗瑞曼族人視為神的使者的存在，也請您相信我沒有一點點不敬的意思，我只想單純的從一個來自地球的沙蟲愛好者的角度，與族人分享我對沙蟲的理解、觀察和推測，並且期望族人們在尋找珍貴水源、躲避毒辣陽光、乃至與入侵者戰鬥的辛勞日常間，能夠撥冗提供我一點關於沙蟲的額外資訊和觀察，讓我確認我對沙蟲的觀察和推論是否合理或者大錯特錯，對我而言都會是莫大的鼓舞，我將不勝感激。

感謝您撥冗閱讀至此，接下來請允許我開始提出我對沙蟲的觀察、理解、以及讓我一籌莫展的困惑，誠摯期待您能夠分享弗瑞曼人與沙蟲共存千年的古老智慧和精準觀察，使我獲得解答。拜託您了！

首先，我的第一個問題是：沙蟲那麼大的體型，該如何應對龐大體重把自己壓垮、核心散熱不易、需要高效率的呼吸循環系統等困難呢？

根據弗瑞曼人的重要文獻「沙丘」所述，中型的沙蟲體長已達 200 公尺左右，目測到最大的沙蟲可達 400 公尺之多，傳說中在厄拉克斯星球的南極甚至有 750 公尺乃至 1 公里長的超巨大沙蟲。至於沙蟲的直徑，根據最新的生態人文記錄片「沙丘」還有歷來的生態人文記錄片畫面看來，中型沙蟲的嘴巴直徑至少就有 13 公尺左右，而且身體應該是呈現均勻的圓棒狀，身體後段也沒有看到明顯縮小延長的尾部。

這麼巨大的體型，第一個難題當然是龐大的體重了。在我們地球上已知的最大動物是藍鯨，長度只有30公尺、體高 4-5 公尺，但體重已經是 150 噸，這樣的重量讓藍鯨只能在水裡生活游動，一旦在海邊擱淺，自身的體重對於壓在底部的身體組織就會造成巨大的傷害。

相比之下，沙蟲直徑 13 公尺、長度 200 公尺的龐大軀體不僅是整天在沙漠中穿梭游動毫無水的浮力幫助，還能夠高舉頭部探出沙漠、甚至像鯨豚一樣躍出沙漠表面。從生態人文記錄片「沙丘」裡弗瑞曼人活動的畫面看來，厄拉克斯星球的重力應該跟地球差不多才對，但沙蟲這麼龐大的體型居然得以不被自身體重壓垮、還能夠這麼輕巧的在沙漠表面跳躍活動，想來必定有特殊的結構和材質，讓沙蟲可以兼顧強壯又輕巧吧？

容我猜想，沙蟲的身體或許類似地球上最大的現存樹種——世界爺一樣，以類似木質纖維素的複雜聚合物材質構成，這樣至少就有機會達到跟世界爺老樹乾材相仿的比重：0.3 Kg/L。如果沙蟲的身體主要由幾丁質構成，並且盡可能減少體內的含水率，那也大概可以達到 0.3 Kg/L 這樣的比重。

除此之外，我還有一個大膽的猜想：沙蟲龐大的身體裡面說不定其實充斥著許多氣囊和氣管系統，就好像地球上的飛行鳥類體內擁有的氣囊系統，再外加地球上眾多昆蟲體內的氣管系統一般。

這樣一來，沙蟲的身體就可以因為氣囊和氣管系統而更加大幅輕量化，減少被自身體重壓垮的機會，不但解決了體重難題，還可以依賴四通八達的氣囊、氣管與體表的氣孔，一併把龐大體型的核心餘熱排出體外，並且就近從周身的體表氣孔把氧氣帶進體內深處存在氣囊中，以備激烈運動時使用，形成高效率的呼吸系統與循環系統。

更進一步而言，沙蟲體內如果充斥著氣囊和氣管系統，也能夠解釋沙蟲在沙漠中迅速游動的特殊移動能力：沙蟲藉著快速擠壓氣囊、從氣孔高速往前噴出氣流，就可以液化移動方向所在的沙團，於是得以像游泳一樣在沙漠中迅速悠遊。這樣液化沙子的機制在地球上已經有許多實例（例如下列影片），若是再搭配沙蟲體表鱗片的震動，勢必能夠加成液化沙子的效果，讓沙蟲移動更加無往不利。

這樣的推測，不也貼切符合了生態人文記錄片中，沙蟲在沙漠表面之下高速移動時前方冒出的大量煙塵、以及沙蟲冒出地表時沙地滾動如沸騰的現象嗎？

不僅如此，勇敢的弗瑞曼人歷代相傳的駕馭沙蟲之術，藉由鉤子嵌入沙蟲的鱗片縫隙，稍微撬開鱗片讓沙蟲不適而轉身讓該處朝上，更持續在沙漠表面巡弋而不下沉的高超神技，或許也是因為沙蟲的鱗片下方有許多產生震動的精細構造，更有連結表面氣孔和體內氣囊的複雜氣管系統，於是當鱗片被撬出縫隙時，為了避免沙子滲漏進去造成傷害和問題，沙蟲也只好轉身讓鱗片縫隙處朝上，於是成就了勇氣與技術兼備的傳說美技。

我理解，這樣的大膽猜想或許使您感到意外，但請容我再次強調，我對弗瑞曼人視為神的使者一般的沙蟲，絕對沒有任何不敬之意。

我只是根據貴民族的重要文獻加上歷年來的厄拉克斯星球生態人文記錄片對沙蟲的描述和記錄，再結合我對地球動物的粗淺理解，做出「沙蟲體內可能有類似地球上的飛行鳥類的氣囊與昆蟲的氣管系統」這樣的推論。

而且坦白說，這樣的猜想推測不也正與沙蟲怕水、碰水會產生燒灼痛感、接觸大量水分將導致死亡的弱點不謀而合嗎？如果沙蟲體內有諸多氣囊和氣管系統，哪怕只是一點點水的入侵，水的黏附力可能就會造成大片的氣囊與無數氣管堵塞或塌陷，使得沙蟲組織缺氧過熱而迅速壞死，甚至引發骨牌效應牽連整個沙蟲導致死亡，您說有沒有道理呢？

當然無論如何，我畢竟只是遙遠地球上的一個沙蟲愛好者而已，我所能夠獲得的沙蟲資訊也相當有限，遠不及千百年來在厄拉克斯星球生活的弗瑞曼人您們切身經歷的萬一。

因此，如果可能的話，下次當您們以沙槌呼喚沙蟲前來、或者是又有哪位勇者騎上沙蟲的背橫越沙漠之時，麻煩幫我觀察一下，沙蟲體表是不是佈滿氣孔不斷吸吐空氣好嗎？

哪一天看到死去的沙蟲時，在哀悼之餘請也幫我仔細瞧瞧，沙蟲體內是不是佈滿氣囊與綿密的氣管系統好嗎？

噢對了，如果厄拉克斯星球大氣的氧氣濃度高於地球這邊的 20％，對沙蟲的氣囊和氣管系統會更有助益，不過我從生態人文記錄片裡面看不出來氧氣濃度，重要文獻裡面也沒寫，所以我也無從得知，如果您們能夠測量大氣中的氧氣濃度，那就可以多一項資訊做為參考和推測了。

行筆至此，也該是讓您的幽藍雙眼休息的時候了。誠摯的感謝您撥冗閱讀此信，期待弗瑞曼人能夠與我分享更多的沙蟲訊息，我將靜候來自厄拉克斯星球的佳音。

祝弗瑞曼族人們健康平安。

來自地球的沙蟲愛好者敬上

Original publish date:Aug 19, 2007

編輯 HCC 報導

美國普渡大學機械系與英特爾公司合作，研發了可以冷卻電腦晶片的微型離子風引擎，此技術有助於大幅提升電腦的計算能力。

傳統上電腦是採用小風扇對晶片進行冷卻，不過當風扇旋轉葉片吹送空氣拂過晶片表面時，最接近晶片的空氣分子會困住，停滯不前，因而阻礙了冷卻效果。

普渡大學的實驗型離子風引擎則採用迥然不同的工程邏輯，讓流通晶片表面的離子風進行冷卻。原型離子風引擎附著在一片模擬的電腦晶片上，引擎元件內部有相距1公分的正負電極，施加電壓後，陰極釋放出電子，流向正極的電子撞擊空氣分子，產生了正離子，並被拖往陰極，造成穩定的離子風(ionic wind)。

相較於傳統風扇，離子風引擎冷卻速率較高，依據普渡大學機械系Suresh Garimella教授的說法，此種技術增加熱傳導係數，冷卻速率增加了2.5倍。

普渡研究人員未來擬將離子風引擎元件尺寸從毫米級降至微米級，如此有助於應用於電腦與消費性電子產品上，讓元件能以更低的電壓操作，同時能冷卻小的熱點。

詳細的研究報告預期刊登於九月份的Journal of Applied Physics，作者為普渡大學機械系博士班學生David Go，機械系助理教授 Timothy Fisher以及英特爾公司研究工程師 Rajiv Mongia。

參考來源：

• BBC NEWS: Tiny wind engines cool computers
• Purdue University: New technology has dramatic chip-cooling potential for future computers
• Science Daily: New computer chip cooling method created

• 作者／大衛‧華勒斯—威爾斯 (David Wallace-Wells)；譯者／張靖之

人類和所有哺乳動物一樣，是一台發熱機，要活命就必須不停散熱。而要散熱，氣溫須夠低，皮膚上的熱才能被空氣帶走，身體才能順利運作。

如果地球升溫 7 度，在赤道和熱帶地區，尤其是高溼度的悶熱地方，人體根本無法正常散熱，只需幾個小時，就會因為內外交迫的高溫而死。如果升溫 11 或 12 度，以現今的全球人口分布來說，將有一半的人會活活熱死。地球可能變得這麼熱嗎？如果我們不減碳，有氣候模型顯示，地球有可能在幾百年後漸漸升溫到這個程度。

其實，只要升溫 5 度，根據某些估算，地球有許多地區就會讓人類活不下去：夏天的密西西比河谷下游地區，會從清晨六點就無法從事任何勞力工作；住在美國洛磯山脈以東的人所須忍受的高溫之苦，更甚於目前世界上任何地方的居民，紐約市會比現在的巴林還要熱，而巴林這個目前全球最熱的地方之一，更會熱得「連人在睡夢中都會出現過熱症狀」。

地球在 2100 年前還不太可能升溫 5 或 6 度，但假如我們不改變目前的碳排放速度，聯合國 IPCC 提出的中位數預測是升溫 4 度以上。這已足以帶來難以想像的衝擊，例如野火將在美國西部肆虐，面積是現在的 16 倍；幾百個城市將被大水淹沒；從印度到中東，現在有幾百萬人口的城市，夏天一到都將熱得連踏出戶外都有生命危險。

其實這種情況會更早到來，地球升溫 2 度就是讓地球變得不再宜居的臨界點。你根本不用去考慮最糟結果，就已讓人頭皮發麻了。

最熱的十年剛過，但未來會更糟

直接的熱感有個關鍵因素，叫做溼球溫度，也測量溼度。方法很簡單：溫度計包在溼布套裡，再放到空氣中擺盪，測量出來的溫度就是溼球溫度。

目前，大多數地區的最高溼球溫度是攝氏 26 或 27 度，適宜人居的警戒線是 35 度，一旦超過，人會開始因高溫而死亡。我們還剩 8 度之差，但到達警戒線前，所謂的熱應力（heat stress）早已出現。

從 1980 年以來，地球發生致命熱浪的次數逐年增加，如今更是當年的 50 倍，未來會更頻繁發生。歐洲從 1500 年至今最熱的五個夏天，都出現在 2002 年以後，聯合國 IPCC 已提出警告，未來部分地區每到夏天從事戶外工作都會變得有害健康。

就算我們順利達成巴黎協定的減排目標，喀拉蚩和加爾各答這些城市仍然每年都要面對像 2015 年那樣的致命熱浪。那次熱浪在印度和巴基斯坦造成幾千人喪生。

如果升溫 4 度，歐洲 2003 年那次致命熱浪會變成夏天的常態，那是歐洲大陸有史以來最糟糕的氣候事件，單日最高死亡人數達到 2,000 人，總計有 35,000 人死亡，其中法國就有 14,000 人。

美國通訊記者蘭格韋許（William Langewiesche）曾指出一個詭異的現象，在這次熱浪中，死者多半是身體硬朗的老人，體弱年長者反而較少，因為體弱老人大多在養老院或醫院裡受到照護。而那些受害的健康老人中，有不少是因家人去避暑而獨自留在家中，當家人在幾個星期後回來，才發現他們的屍體在屋內已腐爛多時。

情況肯定會愈來愈糟。如果「一切照常不減排」，根據科菲爾（Ethan Coffel）的研究小組在 2017 年的計算，到 2080 年以前，比目前全年最高溫還要熱的天數，會是現在的 100 倍，甚至可能達到 250 倍。科菲爾用的計算單位是人日數，結合受影響的人數和天數。屆時，每年會有 150 萬到 750 萬人日的溼球溫度等同於今天最嚴重的致命熱浪；另有 100 萬人日的溼球溫度超出人體所能承受。

致命熱浪不斷來襲，還越來越嚴峻

世界銀行估計，到了本世紀末，南美洲、非洲和太平洋熱帶地區的最涼爽月份，應該會比 20 世紀末的最熱月份還要熱。

20 世紀末也有致命熱浪。

• 1998 年夏天，印度因熱浪致死人數有 2,500 人。

近年來，熱浪的溫度飆得更高了。

• 2010 年，俄羅斯熱浪奪走 55,000 條人命，在這段期間莫斯科每天有 700 人熱死。
• 2016 年，中東熱浪持續了好幾個月，伊拉克的 5 月高溫突破攝氏 40 度、6 月突破 45 度、7 月突破 50 度。大多數時候，只有到了夜晚，溫度才會降到 40 度以下（根據《華爾街日報》報導，一位來自納傑夫的什葉派神職人員宣稱，熱浪是由美國對伊拉克發動的電磁攻擊所造成，竟然有些伊拉克氣象學者也支持這種說法）。
• 2018 年，巴基斯坦東南部又出現有紀錄以來最高的 4 月氣溫。

天氣熱，開空調就好了？

在印度，每個超過攝氏 35 度的熱天都會讓年度死亡率增加 0.75 個百分點，而在 2016 年 5 月就連續好幾天出現攝氏 50 度以上高溫。沙烏地阿拉伯的夏天經常出現這種高溫，因此夏季時每一天都要燒掉 70 萬桶石油，主要用在空調的供電。

空調當然可以使人涼快一些，可是空調和電扇已占全球用電量 10%。預估到 2050 年前，需求還會增加到現在的 3 倍，甚至 4 倍。有預測顯示，到 2030 年以前，全球的冷氣機會再增加 7 億台；另一項研究則估計，到 2050 年以前，全世界會有超過 90 億台不同形式的冷卻設備。

撇開阿拉伯聯合大公國那些恆溫調控的購物商場不說，把冷氣機大批賣到地球上最熱、大部分還是最窮的地區，既不符合經濟效益，更遑論環保。

事實上，中東和波斯灣將會是氣候危機最嚴峻的地方之一。當地在 2015 年的熱指數錄得攝氏 73 度的高溫，最快再過幾十年，目前每年有 200 萬穆斯林參加的麥加朝覲，將會超出許多穆斯林身體所能承受的。

不只是麥加的朝覲，在薩爾瓦多的甘蔗產區，有多達 20% 的人口（或 25% 的男性人口）會因為在甘蔗田工作，長期處於脫水狀態而導致腎衰竭；才不過短短二十年前，這些甘蔗田的氣候還很宜人。如果能夠洗腎，腎病患者大約可以活五年，但洗腎很貴，要是沒有經濟能力，患者的平均餘命只有幾個星期。

當然，熱應力會造成的身體傷害絕不僅止於腎臟。就在我寫下這句話的時候，在 2018 年 6 月中旬的加州沙漠裡，我家門外的溫度是攝氏 49 度，而這還不是最高紀錄。聯合國世界氣象組織指出，2010 年至 2019 年是有紀錄以來溫度最高的十年，並警告高溫將在未來助長更多極端氣候發生。

這就是為什麼宇宙學家會針對某個地球以外的星球說：宇宙中沒有任何一種像人類這樣的高等智慧生命，可以在像這樣不宜生命存活的環境裡演化成功。而每一個不宜居的星球都在提醒我們，需要有多麼獨特的一組條件，才有可能創造出足以供養生命的氣候環境。

——本文摘自《氣候緊急時代來了》，2020 年 4 月，天下雜誌