非再生能源的介紹

 
2017/05/26 邱詠程 | 國立成功大學資源工程學系     929
 

「非再生能源」顧名思義就是使用過後無法再更新、重生的能源,包括:煤、石油、天然氣、鈾等。其中煤、石油、天然氣又稱作為化石燃料,目前支撐世界巨型都市運作的基盤設施,皆仰賴化石燃料的供給;然而,使用化石燃料的缺點是會汙染環境,以及加劇二氧化碳的排放,而使用鈾做為核能發電的原料,雖然可以生產大量的電力,但可能會造成意外,例如:日本三一一大地震後續所造成的福島核電廠事故,其影響十分巨大且深遠。

 

煤炭

 

美國詩人作家愛默生在19世紀,美國東北燃煤經濟大規模的發展時,透露出煤炭對於工業的重要性,曾有以下描述:

每一籃裝載的是動力、是文明

煤炭像是可攜式的氣候

使熱帶暖流得以長驅直入寒冷的拉布拉多和極區

它不假他人載運著自己行遍天下

瓦特與史蒂芬生低聲向人們耳語

訴說著半盎斯煤炭可以拉動兩噸重物一英里之遠的神奇

煤炭載運著煤炭

經由火車、經由汽輪

讓加拿大像加爾各答一般的溫暖

有了它的舒適慰藉

工業從此獲得無窮的動力向文明邁進

 

煤炭是一種黑褐色的沉積岩,其主成分為碳。煤炭一共可分為四個等級,由品質低到高可分為含碳量約50%的泥煤、含碳量約70%的褐煤、含碳量約85%的煙煤、含碳量約95%的無煙煤,而當煤炭的含碳量越高其熱值也越高。

 

由於環保意識的抬頭,有越來越多的人力投入於潔淨煤炭技術(Clean coal technology, CCT),目的是為了降低使用煤炭的過程中所產生的汙染,其方法有許多,例如改善煤炭的品質、提升燃煤機具的運作效率,以及後續的二氧化碳捕捉與封存。

 

煤炭是人類最早開發並大量使用的能源,在工業革命後就開始大規模的使用,也是世界上蘊藏量不少的化石能源。然而,目前人類依舊使用煤炭作為能源,但在全球暖化的影響與節能減碳的推動下,我們也要開始思考是否有較好的使用及替代方式。

 

石油

 

開車或是騎機車的人是否有想過,每次到加油站工作人員拿著油槍注入油箱中的液體,到底是怎麼來的呢?

「石油」主要是因為遠古時代的生物死亡後,受掩埋並經長時間高溫高壓的作用下所產生的有機質。當這些生油岩的油經過移棲後,在適當的儲藏空間下,再加上良好的封閉蓋層,就能形成一個油藏,而石油的開採過程可分為探勘、鑽井、生產等階段。

 

石油經由開採後所得的黏稠液體稱為「原油」,可以經過分餾、處理、精煉製成兩千多種性能相異的石油產品,以及三千多種石油化學品,可將這些產品區分為七大類:氣體類產品、燃料類產品、潤滑油脂、柏油類產品、溶劑類產品、石油化學品以及其他產品。

 

石油之於人的重要性是無可抹滅的,目前形形色色的物品大都能由石化工業產出,石化工業自然和我們的日常生活息息相關,無論衣、食、住、行、育、樂,幾乎樣樣都對於石油有高度的使用與依賴度。

 

天然氣

 

「天然氣」在化石燃料中算是較潔淨的能源,它主要也是由碳與氫所組成的碳氫化合物之一。天然氣可以在單一的氣田生產,或是在油田中與石油一同生產至地表;生產出的流體主成份主要為甲烷以及其他物質,例如:乙烷、丙烷,此外也有可能會有水分子、硫、二氧化碳等物質的存在。

 

在台灣主要所使用的有天然氣和液化石油氣,兩者本身的成份都是無色、無味、無毒。天然氣又稱導管瓦斯或自來瓦斯,其主成分為甲烷以及乙烷。天然氣有易燃、易爆等性質。液化石油氣或稱瓦斯,其主成分為丙烷以及丁烷,其常溫常壓下為氣態,因為經過加壓以及冷卻而變成液態,又因為安全考量,所以供應家庭使用之的桶筒裝瓦斯皆添加臭味劑。

 

結語

目前台灣使用傳統油氣資源的比例仍非常高,但台灣本身的油氣資源十分匱乏,能源自主率較低,大多需要仰賴能源的進口。在未來除了要積極發展再生能源外,也可以考慮至國外的由氣田進行投資,如此一來才能穩定台灣的能源供給。

 

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)

審校:吳政岳

 
 
 
相關文章