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讓陽光、空氣、廚餘都變黃金

文 / 高聖凱    
2004-10-14
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讓陽光、空氣、廚餘都變黃金
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太陽能

追逐太陽的現代夸父——黃秉鈞

向晚時分,走進台北溫州街底,蔓藤圍繞的日式民舍裡有盞照明燈,不牽電線卻比街燈還亮,這是台大機械系教授黃秉鈞研究太陽能源的眾多成果之一,預計年底與廠商合作開發,設計成DIY組裝路燈,進軍美國大賣場。

黃秉鈞是國內太陽能研究權威。他在1970年就在國際著名學術期刊《Nature》上發表論文。此外由他主導研發並技術移轉的太陽熱水器早已商品化,現已開發至第三代。台北市立的溫水游泳池所配備的熱水器就是他開發的,一年可省下數十萬電費。

「太陽能用之不盡,發展的機會太多了,」黃秉鈞甚至想用太陽熱能來製冷。他指導的博士班學生最近完成不需插電的冷媒,用的就是太陽熱能觸發效應達到降溫效果。未來若外型加以改善,每個冰箱裝幾個環保冷媒便可達到同樣低溫效果,不但免耗電而且安靜無聲。

鍾情太陽能研究的黃秉鈞,1970年代原本在美國攻讀化學工程博士,因家境無法提供資助,於是返國任教,計畫存夠錢再赴美完成學位,沒想到三十八箱論文資料在海運回國時因翻船而石沈大海,加上當時遇上第一次石油危機,觸發他轉而投入太陽能系統研究。

曾獲第三屆東元科技獎的他強調,研究應走實用路線,「若研究無法在市場實現,那只是學術垃圾,」因此他與業界互動頻繁。目前他研究的太陽能照明燈組便由江陵建設與照明設備廠商合作開發。此外他更與烏克蘭技術合作,完成能源散熱模組,目前蘋果電腦正在測試樣品,計畫用於下一代桌上型電腦產品中。

氫氣能

會呼吸的發電機——元智大學占鰲頭

看似與一般手機無異的充電器,卻少了插頭,仔細一看,充電方式更奇特——灌酒精與空氣,「這是國內再生能源的祕密武器,」元智大學燃料電池中心副研究員鐘國濱笑著說。

利用氫與氧氣產生電力的燃料電池,近來在全球掀起研發風氣,日本與美國已推出結合燃料電池的汽車,備受關注。國內也加緊研發腳步,學術研究以元智大學最為積極。由於政府大力補助,元智近五年研究燃料電池的經費高達新台幣1億元,並設立燃料電池研究中心,儼然成為國內燃料電池的學術重鎮。

元智的研發結果也不負眾望,不僅開發二十八類關鍵零組件,近期更發展出可商品化的系統產品。除了以灌酒精產氫發電的充電器外,明年還會推出用於筆記型電腦的燃料電池。

除了學術單位投入,政府研發單位也積極投入整機系統開發。工研院能資所不但開發出自有技術的燃料電池,功率一萬瓦的燃料電池也已接獲美國密西根大學研究室的訂單。能資所所長曲新生表示,若結合國內的製造優勢,燃料電池整機成本將可降至現有產品的十分之一,極具競爭優勢。

此外,企業同樣看準未來趨勢,摩拳擦掌投入燃料電池產品開發。

大同公司默默研究燃料電池多年,與工研院合作開發產品應用於醫療器材。另外,台達電也與中科院進行技術合作,計畫投入電流轉換器產品開發。「等產業鏈建立,我們就有機會成為能源輸出國,」曲新生樂觀地指出。

生質能

讓廚餘大發雷霆——鄭幸雄

聽起來有些不可思議,但也許有一天,車子不是用汽油,而是用廚餘廢料來發動、奔馳。

這就是成大環工系教授鄭幸雄與研究團隊努力證明的能源挑戰。原理很簡單:利用廚餘微生物中的糖分,加入特定酵素當觸媒產生氫氣,再結合空氣中的氧氣來發電。「只要生物活力不斷,電力就源源不絕,」鄭幸雄說。

鄭幸雄教授原本研究酵素分解污染廢水技術,研究過程中發現其中某些酵素經過催化能產生氫氣。由於氫氣是再生電力的重要來源,於是六年前他率領團隊投入生質能實驗,研究如何挑選有效產生氫的酵素群,以及如何偵測生物反應的活性強度。

今年他的博士班學生將研究推進一步,建立出生物電池的模組,並赴日本京都大學技術交流,希望藉此提升國內生物電池技術層次。

現在鄭幸雄更在國內帶領九位教授投入生質能源研究,以期克服生物電池的成本與效率問題。此外,工研院能資所已開發出植物油轉換的有機柴油,目前高雄市已有四輛垃圾車採用,未來將擴大試用範圍。

儘管利用生物發電之路仍遙遠,但生質能源仍有開發的必要,日本生質能專家長岡技術科學大學教授原田秀樹表示,當有一天石油枯竭、氣候驟變時,至少我們還有電可用。

本文出自 2004 / 10 月號

第220期遠見雜誌

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