星期五, 2月 04, 2011

環保隨心說-5-能源未來

中日兩國再為釣魚臺列島再生磨擦,表面上是領土爭執,實際是為東海豐富的海洋資源,尤以兩國最缺乏的戰略物資—油氣資源為主。可見假如中日將有一戰,將會是為資源爭奪的局部戰爭,而非相互攻伐全面開戰。雖然香港的能源供應來自內地煤礦氣田及海外油田,各大能源巨擎亦簽下巨額合同保持能源供應穩定,但香港市民亦應居安思危,檢示本地能源使用過程,以及思索未來的能源方針。

香港地理無法以再生能源支撐城市運作

縱觀香港與世界各先進地區一樣,依靠龐大能源推動城市日夜不停運作(而非大資本家口中的錢)。城市內的摩天大樓,每棟耗費的電力堪比大型工廠,形同一支支無型煙囪。各位也許會驚訝巨大樓宇能量能消耗從何而來?簡單如閣下現在使用的電腦、吃掉大量電力的冷氣機和雪櫃、辦公室長期待命的器材;複雜如大樓的水泵風槽、升降機扶梯系統,外牆燈光照明等,都令電費帳目高踞不下。香港要與各先進經濟體一併高下,跟隨世界主流建立再生能源設施似是唯一出路,然而香港本身有多少「本錢」發展再生能源呢?

香港地理多山平地少,附近沒有火山口,沒有大江大河經過,沒有農田萬畝,也沒有豐富礦藏或油氣資源。假如要利用天賦資源發展能源,相信只剩下風力與太陽能。隨著電力將會成為本世紀能源使用方式主力,新舊能源都會被轉化為電力後使用。而且在全球一片再生能源熱下,風力與太陽能發成為全速推展的發電模式,但前者發電效率低且受風速影響運作,縱然香港電燈(0006)計劃建立離岸風力發電場,香港亦沒有大片領海安置更多風電機組滿足需求;而後者需要大片陸上空間,香港一直受地少問題困擾,發展太陽能發電更謂天方夜譚。

政府現時樂於從進口石化能源中抽取稅項增加收入,並無計劃應對日後因能源危機引發的能源價格波動。所以政府現時要求兩間專營電力公司增加再生能源發電比重,例如要求中華電力(0002)增加購買大亞灣核電取代煤電機組,只求達致減排目標,並非為能源產業升級,或為市民與營商者未來環境而憂。畢竟經過十三年的歷練,市民心中明白特區管治機構已與「無義」二字劃上等別,歷年政策皆為「畫虎不成反類犬」的當代寫照,哪有「為民所急為民所憂」這美好願景?筆者身為香港市民,每天除祈求上蒼剋制無義政府勿再多行不義外,就只有期盼眾民自求多福。以下筆者將介紹現時世上最有潛力合力取代石油的三種未來能源,冀能為諸位指點迷津。

生物燃料(Bio-Fuel)

長期有留意財經新聞的朋友,必會留意到2006後糧食價格生物燃料興起而上升。普羅大眾對生物燃料的理解如吾友若缺齋老人一樣,即是把甘蔗粟米等主糧轉化成 酒精或合成生物柴油的「糧食燃料化」。然而一批不受政府控制的科學家對這已在巴西發展了廿多年的蠢玩意(gasohol,乙醇汽油)根本不屑一顧,只因現時環保界最亮眼的生物燃料是來自城市運作產生的「都市固體廢物」—即是固體垃圾。

(題外話:富得要死的若缺齋老人曾於香港討論區某帖斥責「環保人士」為了發財而將糧食拿去變燃料。養尊處優的若老頭當然並不了解糧價上升,為其財金界朋友將「糧食燃料化」等無厘頭概念當消息炒作,又在期貨市場上囤貨居奇所致,故若老頭將惡果諉過於本地環保界實在太過分!

又,據聞若老頭真身貌若潘安,智商奇高,為一城中隱形鑽石王老五。可惜孤寒成性,經常在人前裝窮裝孫子叫朋友多按其網誌廣告「幫補生計」。不過讓人感到怪的是,投資有道的若老頭貴為獅子銀行股東,在前年3月股價暴瀉至33元時冷汗也沒冒過半滴,卻因為糧食價漲而動真火,莫非老頭將全副家當投資在糧期市場而遇上滑鐵盧?)


現時將固體垃圾變成能源的方法有三種,分別為傳統焚化(Incineration)、"優化高溫處理?"(Advanced Thermal Treatment,下稱ATT)及"器械及生物處理?"(Mechanical Biological Treatment,下稱MBT)。

傳統焚化就是將固體廢物也把它掉進火爐裡燒光,這方法只得將垃圾變小的好處,卻浪費回收有用物料的機會,而且沾了水分的固體廢物是無法燃燒,這亦需額外費用處理,未能達致將所有廢物變成能源。另外廢物變成灰燼後仍然需要堆填(Landfilling),使堆填區仍然承受龐大壓力而壽命仍然短暫。ATT和MBT(流程見右圖)就是因應而傳統焚化與堆填的問題而發展的新處理方式,兩者皆先將有用物料分類回收,後將廢物化成有用物料及能源。ATT使用熱解(Pyrolysis)、MBT則用堆肥(Composting)或者無氧分解(Anaerobic Digestion),最後產生類似天然氣的合成氣(syngas),經收集和液化後作石化能源之用。

比較兩種新方法,MBT比ATT更適合香港使用,原因是MBT生產合成氣之餘,其餘可燃固體垃圾會送到焚化爐,快速將堆填廢物量減少和增加能源供應方式。反觀ATT需要更多時間處理廢物,更會產生大量本港不適用的熱能和肥料而徒添煩惱。

可燃冰(Methane Ice/Gas Hydrate)

可燃冰為石油外地球上另一種石化燃料,是現時最被忽略的潛在能源。可燃冰是固體,由水跟二氧化碳或天然氣在高壓低溫的環境形成,所以多蘊藏於深海海床或冰川中。

可燃冰在開採後會提取其中的天然氣作能源,然而可燃冰在大氣壓力中會立即化成水和天然氣,故提煉過程並不需要太多能量。全球可燃冰藏量為石油的兩倍,提煉過的天然氣成品即可配合各類需要使用,而無需更新現有設備,配合全球日後持續增加的能源消耗。

各國私下爭相研發有效開採可燃冰的方式為公開的軍事秘密,尤以美、中及自身能源極度匱乏的日本最為積極,日本國內的技術會議更採用閉門形式以杜絕技術外洩。唯現今開發可燃冰費用、提煉及儲存技術皆未達推出市場水平,而且成本高昂(2008年美國天然氣每立方吋售價為8.7美元,但提煉墨西哥灣內可燃冰而成的天然氣,每立方寸成本已達約20.32美元!),令可燃冰進入市場之日仍為未知之數。

現時科學界正努力降低開採成本及效率,同時間更有科學家提出瘋狂構想,計劃利用工廠排出的二氧化碳灌入深海海床製造可燃冰,令它成為可再生能源!

太陽能源(Solar Power)

本文第二段提及太陽能發電場佔用大量陸上空間,又需要長時間的日照配合發電需求,只適合在低密度社區附近發展。但說到研發應用太陽能源,大家又怎應只想到地上或屋頂的一排排太陽能發電板?

在大量高密度建築覆蓋土地現代城市中,太陽能發電場並沒有立足處,相反將一排排太陽能光電板搬到毫無阻擋又寬闊的太空軌道上,問題就迎刃而解了。這種像科幻小說或高達動畫的發電方式其實簡單得只有三個步驟。首先用反射鏡將陽光集中射到太陽能光電板上發電,再將電板製造的電力轉成微波(microwave,類近閣下家中的微波爐),最終轉送到地球陸上基站的微波發電場變回電力。

將太陽能發電場搬到太空軌道的最大好處,就是光電板的日照角度得以擴闊,大致不受季節晝夜時段差異而令發電量不足。太空軌道上陽光充沛,沒有雨雪雲霧影響,亦無需擔心陽光短缺的問題,令發電過程變得穩定。

現時技術最大樽頸為如何由太空軌道的光電板,將微波準確傳送到陸上基地,以及減少微波穿過大氣層時的耗損。另外軌道上飄浮的大堆太空垃圾、因太空粒子造成的儀器耗損及微波對雀鳥飛行時的影響,亦為太陽能光電板應用的障礙。

節能乃杯水車薪,無助能源價格穩定

無義政府經常提倡節能減排,固然有助改善本地能源應用,但對於全球減碳計劃卻毫無幫助,更無力避免能源價格波動。說回現時全球能源供應狀況,地球油氣資源仍於開發增長階段,供應源頭從不出現油汽產品短缺情況,新油氣田更相繼投產,相反炒家藉消息囤積居奇、能源公司刻意放慢開發速度乃兩大罪魁禍首。所以一日油氣資源仍為各國經濟命脈,油價只會不斷抽升,直至各國推動新能源投入主流市場為止。因此在各式新能源取代油氣資源為主要能源之前,高油價引起的資源爭奪、民生動盪以及國際磨擦將會無日無之。依舊一派溫水煮蛙模樣的香港人,你們會怎樣應對未來的「能源動盪」?