(示意圖/圖片來源:freeimages)
煤炭與傳統生質能(傳統生質能無法解決全球暖化問題,我們該有新定義!)因價格便宜且容易取得,是目前使用人口最多的能源,卻也是污染排放濃度最高的燃料。
根據國際能源總署(International Energy Agency, IEA)報告(IEA, 2016),2014年全球能源生產為13,800百萬公噸油當量(Mtoe),其中,煤與生質能分別占總燃料約29%及10% (圖1),如此龐大的使用量,已經造成全球暖化並危害人體健康。
(資料來源:IEA, 2016)
圖1 初級能源來源比例
造成全球暖化
人為溫室氣體(Greenhouse Gas, GHG)排放是造成全球暖化的主要源因。煤是二氧化碳排放系數最高的燃料,每一千度電力(MWh)平均排放0.961噸二氧化碳當量(tCO2eq)(表1),大約是天然氣排放量的2倍,是人為排放GHG的主要來源之一。
而生物質生長從空氣中吸收二氧化碳,燃燒過程再釋放回空氣中,不會產生額外的碳排放,因此燃燒階段以碳中和計算,二氧化碳視為零排放 (註1)。
表1 二氧化碳排放係數
(資料來源:整理自IPCC, 2014)
對健康的危害
生質燃料與煤是貧窮地區家庭與小型工廠的主要能源來源,通常直接燃燒作為熱源或動力來源。
由於燃料雜質多、含水率高,加上鍋爐燃燒效率低,且缺乏正確操作知識,使用時容易因不完全燃燒而產生有毒物質。在家庭中造成室內空氣污染,對發育階段的幼童健康影響尤為嚴重(Smith et al., 2013)。小型工廠排放污染則長期危害工人及周遭居民的健康。
表2為兩種燃料燃燒,在鍋爐未加裝污染防治設備下,所排放的空氣污染物質及對人體的毒性。
表2 化石燃料與生質燃料排放之空氣污染物質及對人體的毒性
(資料來源:Smith et al., 2013)
排放之污染物類型有至少28種,大部分是不完全燃燒所形成,其中14種為致癌物,4種為癌症驅動物(promoter)。對此,世界衛生組織國際癌症研究機構(International Agency for Research on Cancer, IARC)將家庭燃煤歸類為致癌物(Group 1),家庭生質燃料之燃燒歸類為可能致癌物(Group 2A) (IARC, 2010)。
如何減少污染?
傳統能源高污染的問題,可藉由提高鍋爐燃燒效率、加裝污染控制設施或提高燃料品質等方法,從源頭減少污染物排放,不僅可以改善生態環境品質,亦可降低健康風險及減緩氣候變遷。
然而,儘管現今民眾對於空氣污染與環境品質的意識已經提高,但污染較少的替代燃料與設備,價格往往遠高於低階燃料及設備。貧窮地區受限於資金成本,無法負擔高額的初期投資及燃料費,而繼續使用傳統能源。因此,若要解決能源污染問題,必須同時考慮市場接受度,讓價格可為使用者負擔才具有政策之可行性。
註1:根據IPCC之規範,計算生物質GHG排放時,二氧化碳可視為零排放,只需考慮甲烷與氧化亞氮之排放。
參考資料
- IEA. (2016). Key World Energy Trends Excerpt from: World energy balances (2016 edition).
- Krey V., O. M., G. Blanford, T. Bruckner, R. Cooke, K. Fisher-Vanden, H. Haberl, E. Hertwich, E. Kriegler, D. Mueller, S., & Paltsev, L. P., S. Schlömer, D. Ürge-Vorsatz, D. van Vuuren, and T. Zwickel. (2014). Annex II: Metrics & Methodology. Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of IPCC
- Smith, K. R., Frumkin, H., Balakrishnan, K., Butler, C. D., Chafe, Z. A., Fairlie, I., . . . Schneider, M. (2013). Energy and human health. Annu Rev Public Health, 34, 159-188. doi:10.1146/annurev-publhealth-031912-114404
- IARC. (2010). Household use of solid fuels. WHO.