離開才知道地球有多好 諾貝爾物理學獎得主:「碳封存」成人類本世紀最大挑戰

中研院院士、美國前能源部長朱棣文。(中研院提供)

中研院院士、美國前能源部長朱棣文,27日應邀在中研院物理所,以「氣候變遷風險與永續未來之路」為題,分享個人在鋰陽極電池等節能科技,目前的具體進展,朱棣文表示,太陽能與風力發電等綠能科技,近年發電成本大幅下降,但由於再生能源無法24小時運轉,因此,綠能佔比的提升,勢必得仰賴鋰電池、燃料電池等儲能科技的同步提升,他強調,全球海平面在2100-2200年間,可能上升5米,為了避免溫室氣體持續排放,觸發全球氣候災難,世界各國應該致力發展碳封存、氫電池等零排放科技。

朱棣文何許人也?曾獲諾貝爾物理學獎、任歐巴馬政府能源部長

朱棣文1977年以「雷射冷卻和捕獲原子技術」,獲得1997年諾貝爾物理學獎,2009年獲歐巴馬提名為美國能源部長,是趙小蘭之後,第二位華裔部長,朱過去在學界,積極主張再生能源和核能研究,並且曾提出全球「葡萄糖經濟」概念,認為全球可以發展高效率儲能技術,如同熱帶植物產生葡萄糖一樣,將太陽能等再生能源轉化為乙醇等燃料,透過油輪運到世界各國發電,如同今天的原油一樣。

朱棣文擔任能源部長後,也將潔淨能源理念落實到政策,2009年上任後,慧眼識英雄,提供電動車大廠特斯拉4.65億美元低利貸款。

「1900年後二氧化碳濃度大幅增加,4分之3是過去65年所排放」

朱棣文表示,根據1880年氣象資料統計,全球氣溫持續上升,尤其是1975年迄今,年均溫度已上升1度。儘管6000萬年以前,地球溫度在二次冰河期以前的平均溫度,比80萬年以前人類出現後的溫度要高,但從古生物化石碳定位,觀察過去一萬年全球二氧化碳濃度,地球在二十世紀之前的地質年代,變化都相對緩慢,然而,西元1900年以後大氣中二氧化碳含量大幅提高,其中4分之3是過去65年所排放。

石油,原油,伊朗煉油廠(美聯社)
西元1900年以後大氣中二氧化碳含量大幅提高,其中4分之3是過去65年所排放。圖為工業示意圖。(資料照,美聯社)

朱棣文表示,過去100年二氧化碳總量的上升,係人類經濟活動直接導致,碳排放的增加,55%透過碳循環,被地表與植物吸收,其他的45%則不斷在大氣層累積。碳14的半衰期只有5700年,化石能源埋藏在地底下千萬年,內含的碳14絕大多數都已衰亡,從大氣層的碳14濃度就可以斷定,1900年以後大氣層二氧化碳濃度的增加,多數係來自於化石能源燃燒導致。

朱棣文解釋,1960年附近,北半球和南半球的碳14濃度急遽上升,因為當時美蘇二國的氫彈實驗,產生大量碳14,但1990-2000年,南北極的碳14濃度卻相對下降,因為化石能源的碳14含量幾乎為零,二氧化碳釋放到大氣層後,反而稀釋了碳14濃度。

旱災、海水倒灌、酸雨增加…… 即將衝擊全球的「氣候難民」

事實上,地球暖化導致冰川融解,所導致的地心引力變化,可以透過二個相同軌道之衛星定位進行偵測,朱棣文表示,科學家原本預期,全球暖化導致海平面逐年上升,將伴隨著更多降雨,南極洲積雪量可能因此增加,然而西元2000年的研究卻顯示,南極大陸正在極速減少,冰層融解的速度遠高於預測。 (相關報導: 當年紐約「糞滿為患」讓汽車取代馬車 朱棣文:空污將促使電動車發展 更多文章

南極洲東部佩特雷爾島的阿德利企鵝幼鳥大量餓死,僅有2隻存活。(美聯社)
全球暖化導致海平面逐年上升,南極大陸正在極速減少。圖為南極。(資料照,美聯社)

朱棣文表示,地球在前冰河期的均溫,大約只比目前地球均溫高出攝氏1度,1度的溫度上升,對地球會造成什麼樣的改變?根據前冰河期的化石研究,地球當時的海平面高度,比現在高出6-9公尺,先前科學家以為,海平面上升6-9米,可能要花上幾千年時間,然而20世紀化石能源加速燃燒的結果,地球在2100-2200 年間,海平面有可能上升5米,冰川的融解,將導致地球淡水儲存量下降,世界各國面臨旱災與海水倒灌的機率大幅提升,大氣層二氧化碳濃度增加,將導致酸雨現象,導致農作物與魚類死亡,氣候難民的出現,將使全球經濟陷入危機。