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►發展不倚賴化石燃料、零二氧化碳排放的永續能源，將是未來人類經濟發展無法避免的趨勢，也是決定後代生活環境品質的關鍵。
►若要在2050 年達成淨零碳排，各國應立即發展乾淨及可有效利用的能源技術，例如二氧化碳的捕捉、儲存及再利用、氫能，以及生質能轉換等。
►近年科學家將農業廢棄物分解後的小分子產物作為平台化學品，透過催化反應產生以非可食用作物為來源的第二代生質燃料，預期可順利進入市場並大幅減少傳統汽油的使用。

目前全世界的能源需求大多倚賴石油、天然氣、煤礦等化石燃料。化石燃料為古代生物體在經年累月的地質作用後生成的天然資源，由於它的消耗速度遠超過生成速度，所以被視為不可再生能源。使用化石燃料產生的大量二氧化碳排放，在近年來被普遍認為是造成全球暖化及劇烈氣候變遷的主要原因。因此，發展不依靠化石燃料的永續能源（sustainable energy）系統（圖一），以達到降低、甚至零二氧化碳排放，或將二氧化碳回收再利用，
將是未來人類經濟發展無法避免的必然趨勢，同時也是決定後代生活環境品質的關鍵。

圖一｜永續能源系統
人類活動消耗能源所產生的二氧化碳、水、生物質等廢棄物資源，
可使用廢棄物資源再利用技術與可再生能源，轉換為永續能源燃料再供人類活動使用。

「能夠滿足當代的需求，同時不損及後代滿足其需求之能力的發展模式。」這是聯合國（United Nations, UN）於1987年發表的《我們共同的未來》（Our Common Future）報告中所提到對於永續發展（sustainable development）的定義，也是至今數十年來人類社會共同追求的目標。

永續能源的定義

永續能源不會因持續使用而過度消耗，在使用時不會對環境造成汙染，也不會危及健康與社會公平正義。永續能源的技術可分為「開源」－開發可再生能源（renewable energy，圖二）和「節流」－提高能源效率。可再生能源技術依照發展順序可概分成三代：第一代的水力發電、地熱發電、生物質（biomass）燃燒等，基本上都已經成熟並且投入實際應用；第二代包含太陽能、風力發電、現代化後的生物能源（modern bioenergy）等技術，在1980 年代開始發展，近期開始投入市場；第三代則包含仍在研發階段的海洋能（marine energy）、生物質氣化（gasification）、高溫岩石地熱發電（geothermal power）等技術，預期可在不久的未來投入市場，增加可再生能源的多元性。另一方面，能源效率的提高則主要展現在應用端上，例如冷氣及冰箱等常見家電結合高效節能的技術，使得能源消耗發揮出更大的效益，也是永續能源發展中相當重要的一環。對於天然資源不豐富的臺灣，唯有同時「開源」和「節流」，才有機會加快我們在永續能源發展上的腳步。永續能源發展不僅為地球盡一份心力，也是提高我們國際競爭力的重點之一。

圖二｜目前常見的可再生能源
（123RF）

全球性淨零碳排計畫

自18 世紀工業革命後，大規模的工業生產排放了大量的二氧化碳。根據《自然》（Nature）的報導指出，目前大氣中的二氧化碳濃度和18 世紀時相比已經提高了50％，衍生的溫室效應也已造成全球氣溫上升、冰山融化、氣候異常等全球性問題。因此，如何解決二氧化碳排放所帶來的溫室效應已是全人類的燃眉之急。

去（2021）年11 月舉行的第26屆聯合國氣候變遷大會（COP26）中通過了《格拉斯哥氣候公約》（Glasgow Climate Pact），決議維持2015 年《巴黎協定》（Paris Agreement）規範，希望將全球的升溫幅度控制在工業化前氣溫的±1.5℃以內，同時也逐步減少煤炭的使用量，及促使各國政府提出減碳計畫與路徑。國際能源署（International Energy Agency, IEA）也為淨零碳排（net-zero carbon emission）提出了相關報告，在確保能源供應及經濟成長情況下，分析全球如何在2050 年前由目前的情況過渡到淨零碳排，也期望利用乾淨、彈性的太陽能及風力發電等再生能源取代過去以化石燃料為主的發電模式，促使未來的經濟活動能兼顧成本及環境保護。面對日益極端的天氣變化，IEA 強調若要在2050 年達成淨零碳排，現在各國需要立即發展乾淨及可有效利用的能源技術，例如二氧化碳的捕捉、儲存及再利用、氫能，以及生質能轉化等技術。……【更多內容請閱讀科學月刊第631期】