通識教育科HW05 －全球暖化

改善環境的科技

羅曉欣 6A 15

什麼是全球暖化？• 全球暖化指的是在一段時間中，地球的大氣和海洋溫度上升的現象。

• 在 20世紀，全球平均接近地面的大氣層溫度上升了攝氏 0.6 度。普遍來說，科學界認為過去五十年可觀察的氣候改變很可能是由人類活動所推動。 燃燒化石燃料、清理林木和耕作等等都增強了溫室效應。

全球暖化的影響：• 南極冰架的融冰量在 10年之間激增了 75% • 全世界現存的珊瑚礁將在二零五零年前受到嚴重的威脅 • 2070 年可能導致全球一百三十六個沿海城市，一億五千萬

名居民，三十五兆美元財產，活在淹水恐懼中，如果最糟情況發生，台北將有四十三萬人被淹，財損可能高達 1395億元 等等

根據不同的重組所展示過去 2000 年的平均地表溫度。每十年找一個平均值。特別顯示 2004 年的溫度來作參考。可見溫度有上升的趨勢。

•根據美國維吉尼亞大學和英國東英吉利亞大學聯合研究的結果，在進入 20世紀後半葉，全球溫度上升的趨勢非常明顯。

改善全球暖化的科技 (一 )發展再生能源

• 風力發電• 生物能• 太陽能發電• 地熱能• 潮汐能• 水力發電

風力發電　　　利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度

提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度（微風的程度），便可以開始發電，並產生風速在每秒13至 15公尺時（大樹幹搖動的程度）的輸出力道。根據估計，2000年時世界風力發電容量將可達1200萬千瓦。大型風力發電機通常採用“水平軸”型式，它由風葉輪、變速箱(加速齒輪箱)、發電機、偏移裝置、控制系統、塔架等部件所組成。

風葉輪的作用是將風能轉換為機械能，它是由氣體流動性能良好的葉片裝在輪軸上所組成，低速轉動的風葉輪通過傳動系統 經由加速齒輪箱來增速，將動力傳導給發電機。上述這些組件都安裝在機艙內，整個機艙由高大的塔架支撐，由於風向會 經常改變，為了有效地利用風能，必須要有自動迎風的裝置，根據風向感測儀測得的風向信號，再由控制器來控制偏移電機， 驅動小齒輪去推動塔架上的大齒輪，使整個機艙藉由此自動控制的系統，能夠保持正確對向迎風面。

水力發電 水力發電的基本原理是利用水位落差，配合水輪發

電機產生電力，也就是利用水的位能轉為水輪的機械能，再以機械能推動發電機，而得到電力。 於 1882 年，首先記載應用水力發電地方是美國威斯康辛州。到如今，水力發電的規模從第三世界間所用幾十瓦的微小型，到大城市供電用幾百萬瓦的都有。水輪機是將水之位能，轉變為機械的裝置，其動作原理可分為 : 法蘭西水輪機，螺旋槳水輪機，及衝擊式水輪機等三種。衝擊式水輪機的原理：是將水流的壓力水流，轉換為速度水流，以推動水輪。也就是將水流經由噴嘴噴射在水輪周邊的輪葉，以推動水輪機發電，一般用在高水頭，小流量的地方。　　法蘭西水輪機及螺旋槳水輪機都是將有壓力的水流在封閉而飽和的渦輪室中作用在整個水輪上 , 法蘭西水輪機用在中水頭，大流量的地方。而螺旋槳水輪機用在低水頭，並且可以依水流量的大小，來設計螺旋槳的角度。

水力發電的原理

風力發電的原理

風力發電好處• 潔淨－運作過程中不會產生污染物，對環境無害 • 隨着近年科技的進步，風力發電的成本不斷下降，目前已

接近傳統化石燃料發電的成本。• 減少依賴化石燃料及能源資源•

壞處• 需要頗大面積和較高的土地（因此不是適合每一個地方用

）• 使用地區受限制－只適用於長年有風及風速高的地方• 風力大小會隨著天氣季節改變 , 所以電力供應不太穩定

水力發電好處• 用之不盡• 可以節省非再生資源，例如化石燃料• 不會造成空氣污染• 在水量充足的季節，發電量大，容易調節• 建水壩進行水力發電外，還可達到多目標用途• 保養及管理費用低壞處• 需要很大的投資及建築水壩的風險很高• 會造成環境影響，如大壩對河流的影響• 要建一座水庫是需要大量把森林的樹木砍掉，產生出水土保持

的問題供• 水問題出現時，水力發電會變的很無力

再生能源對改善環境的作用• 風力發電因為風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或二氧化碳等公害。再加上先進國家在國際公約上，為防止地球溫室效應，已達成抑制二氧化碳排放量目標的共識，因此，風力發電便成為先進國家尋找替代電源的最佳選擇。隨著化石燃料，如煤氣、石油等不斷開採引致價格上升，風力發電成為中長期的理想選擇

• 水力發電科學家們以此水位落差的天然條件，有效的利用流力工程及機械物理等，精心搭配以達到最高的發電量，供人們使用廉價又無污染的電力。

再生能源對社會的影響　　　全球暖化的問題日益嚴重，改善此問題是急刻不容緩

的。再生能源是化解全球暖化的一大方法，由於現時大部分國家都利用化可燃料（例：煤、石油）的發電過程都產生大量污染物，大大影響全球的空氣污染問題。再生能源是一種用之不盡的能源，雖然化石燃料的發電成本低，但所產生的污染是十分嚴重，而再生能源雖運作成本較高，但不會對環境造成破壞，而且很較穩定，因為化石燃料是有用盡的一天。現今，水力發電是全球最主要的再生能源。

　　　從再生能源的發明中，引發了更多科學家發明不同的再生能源，例如太陽能飛機、旋轉門發電等等，這些都是無污染的另一種發電，創新之餘對社會亦有很大利處，使所有能源都可全面使用，使我聯想到更多發電的方法，例如在跑步機上安裝一些零件使其有發電的功能，物盡其用。最重要的是改善現今運用化石燃料所產生的污染，減低全球暖化的危機！

資料來源• http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8

%E7%90%83%E6%9A%96%E5%8C%96

• http://www.solar-i.com/wi.htm

• http://www.reihk.com/edu/wind%20turbines.htm

• http://www.solar-i.com/hyd.htm

• http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1008012804425