綠色化學 人類救星

人類無法脫離大自然而生存,卻不斷從地球豪取資源,甚至製造破壞,致使地球溫度不斷上升,天候異常,人類生命飽受威脅。其中,如何在提供能源時降低碳排放量,更是各國的艱鉅挑戰。

當前能源議題仍然是由石化燃料所主導,新興能源是未來發展的趨勢。依據最新統計數據,截至目前為止,全球石化燃料仍然是最主要的使用能源項目,占全球整體能源消耗86.4%。石化燃料中最大為石油32.9%,其次是煤29.2%、再次為天然氣24.3%,剩下的為各種其它非化石能源,例如,再生能源9.6%和核能4.4%等。

使用石化燃料的影響,二氧化碳的濃度上升相當多,從工業革命時期至今大氣二氧化碳濃度由280 ppm升至約400 ppm。當大氣中這些氣體的濃度增加,也會造成溫室效應的加劇,使的地球暖化嚴重,所以目前不僅需要減少二氧化碳的產生,使用非石化燃料,也需要研發替代能源,來取代日漸稀少的石化燃料。

新興能源包括有氫能、風力、生質能及太陽能,上述領域技術皆與應用化學有關。例如:氫氣的來源、製備及在燃料電池上的應用皆是利用觸媒化學相關技術;風力發電中扇葉的製造改良是利用化學工程高分子技術;生質燃料轉化成能源是利用生物化學反應技術;新世代太陽能電池是利用新化學材料合成技術。

應用化學的技術雖能不斷開發出新興能源,然而政府亦須透過法規或市場機制,幫助人們改變現有的使用習慣。曾任美國能源部次長的莫尼茲(Ernest Moniz)呼籲大家認真看待能源問題,並且盡快提出因應對策,他認為最容易且最快速的方法就是減低需求,與提高使用效率。

化學的未來目標是在不犧牲環境和生存空間的條件下,為人類帶來更高品質的生活。因此,學好化學應用技術並與其他領域結合,可以開發新能源技術,將地球環境之危機化成轉機, 給子孫綠色永續的環境。

文 / 應用化學系 吳仁彰主任