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再生能源指的是來源無所匱乏的能源,要讓人類能在球上永續發展,再生能源是必須的 ,然而單單使用再生能源並不保證能夠永續生存,這是因為再生能源會仍會產生污染或是製造廢棄物(例如太陽電池中所使用的重金屬),只有當再生能源所產生的廢棄物能被處理時我門才真的能夠永續生存。目前,人們所使用的再生能源技術包括太陽能、風能、地熱能、水力能、潮汐能、海洋熱能轉換、生質能。
香 港 現 時 也 有 使 用 太 陽 能 , 但 主 要 用 於 泳 池 及 上 水 屠 房 的 熱 水 供 應 系 統 。 在 較 偏 遠 的 區 域 亦 有 安 裝 幾 個 規 模 較 小 型 的 光 伏 及 風 力 發 電 系 統 , 用 作 生 產 小 量 電 力 , 以 供 照 明 及 操 作 現 場 數 據 資 料 記 錄 等 設 備 使 用 。下 列 的 連 結 載 有 一 些 應 用 可 再 生 能 源 的 政 府 資 助 項 目 實 例:
太 陽 能 熱 水 器 項 目 ﹝ 英 文 版 ﹞ [PDF 格 式 (24KB)]
太 陽 能 光 伏 發 電 項 目 ﹝ 英 文 版 ﹞[PDF 格 式 (31KB)]
其 他 的 可 再 生 能 源 項 目﹝ 英 文 版 ﹞[PDF 格 式 (19KB)]
研 究 新 科 技 是 否 可 以 成 為 可 行 的 另 類 能 源 亦 是 其 中 一 個 範 疇 。 例 如 燃 料 電 池 可 用 氫 離 子 和 氧 原 子 便 能 發 電 而 無 需 燃 燒 燃 料 。 不 過 , 有 關 技 術 仍 處 於 研 究 發 展 階 段 ,而 且 所 需 成 本 亦 較 昂 貴 。
太陽能
陽光是能源的一種,且是地球至今為止最充足的一種能源。地球表面平均能接收約1.2 x 1017 瓦太陽能。其他可再生能源大多也以太陽為最初的能量來源。在人類的歷史中,普通陽光為人類帶來日光、熱力,並讓人類能夠種植食物。而化石燃料(即煤、石油及天然氣)所包含的能源,亦源自太陽的能源。
太陽熱能
現代的太陽熱能科技將陽光聚合,並運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外,建築物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建築材料。
太陽能光伏
光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體物料(例如矽)製成的薄身固體光伏電池組成。由於沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手錶及計算機提供能源,較複雜的光伏系統可為房屋照明,並為電網供電。
光伏板組件可以製成不同形狀,而組件又可連接,以產生更多電力。近年,天台及建築物表面均會使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設施通常被稱為附設於建築物的光伏系統。
風能
地球受陽光照射,其受熱程度因地而異,導致氣壓不同,令空氣流動而產生風。區內的整體氣象情況,以及當地的地形因素(例如山丘及樹木和建築物等物體導致「表面不平」),均會影響一個地方的平均風速。
風含有動能,風速越高,動能越大。人們以風車把風的動能轉化為旋轉的動作,以推動發電機,以產生電力。方法是透過傳動軸,將轉子(由以空氣動力推動的扇葉組成)的旋轉動力傳送至發電機。
生物質能
生物質能科技是利用植物物質產生能量。貯存於動植物或動物糞便的化學能量,我們稱之為生物能,燃燒生物質可釋放出熱能,我們以這些熱能推動發電機,以產生電力。由於科技越來越先進,我們可以運用不同方法甚至是更節能的轉化過程,例如氣化及使用厭氧分解,來產生生物質能。
以廢物產生能源
城市的固體廢物包括住宅及商業垃圾,在工業化國家的垃圾當中,大部分為固體廢物。由於不少國家的堆填區空間越來越少,故如何處理固體廢物引起極大關注。現時,我們主要以三種方法把固體廢物轉化為熱力或電力,即燃燒、由垃圾產生燃料、沼氣。這三種方法均由有機物質產生能源,即使不這樣做,這些物質亦會自然轉化為甲烷或二氧化碳。因此,有人認為以垃圾產生能源並沒有令溫室效應增加。
水力發電廠利用由高處流下的水的動能發電,流動或流下的水推動渦輪及發電機,將動能轉化成機械能,然後變為電能。渦輪和發電機在水壩內或毗鄰處安裝,又或以名為水閘的管道,以壓力將水送到水力發電廠的渦輪或發電機。
地球會自轉,而月亮和太陽則會對地球的海洋產生引力,造成潮汐現象。這兩個星體的運行,會令海水按一些互相影響的周期而定時漲落,因此,潮汐能發電廠所產生的能量會因時間和地點而有所不同,不過,潮汐能在數量和產生時間上通常都極容易預計。
人們會在海灣處築起堤堰或水壩,以攫取潮汐能。在潮漲時,海水會經水閘流進被圍起的盆地,水閘會隨即關上,當海水由堤堰退卻,堤堰內外便會產生水位差距。當海那邊的水位進一步下降,而堤內的水位進一步上升時,只要經過傳統的渦輪將盆地內所貯存的水放掉,便能產生電力。
海浪能
風和海面互相影響,產生海浪。海浪含有動能和位能,動能與水的移動速度有關,而位能則是海水與水平面距離的函數。當海浪直接衝擊或引起氣流時,海浪能裝置便能利用發電機或風車來攫取海浪的能量,以推動渦輪並產生電力。
海洋水流能
利用旋轉的車葉和發電機組成的海底水車裝置,便可利用海流產生有用的能源。水車的原理和普通風車一樣,水車利用移動液體的動能,並將之轉化為有用的旋轉及電能。海流的速度較風速為低,不過,由於水的密度較高(比空氣高835倍),雖然發電量相同,但水車的體積比風車小。
海洋熱能轉換
海洋熱能轉換科技運用海洋表面較暖的海水與約1,000米深較冷的海水溫差,來推動發電機發電。海洋熱能轉換發電機可設於陸上,亦可安裝於浮台或海上的船隻。巨型喉管是海洋熱能轉換發電機的主要組件,負責將冷水輸送到海洋表面。
地熱能
地熱能是由地殼抽取的天然熱能,這種能量來自地球內部的熔岩,並以熱力形式存在,是引致火山爆發及地震的能量。地球內部的溫度高達攝氏7000度,而在80至100公哩的深度處,溫度會降至攝氏650度至1200度。透過地下水的流動和熔岩湧至離地面1 至5公哩的地殼,熱力得以被轉送至較接近地面的地方。高溫的熔岩將附近的地下水加熱,這些加熱了的水最終會滲出地面。運用地熱能最簡單和最合乎成本效益的方法,就是直接取用這些熱源,並抽取其能量。
是宇宙中最多的一種元素,佔所有物質的90%以上。氫是地球表面上第三多的元素,可於水及所有有機物質中找到。在正常的氣態下,氫是無色、無味、無臭、無毒的,與其他普通的化石燃料不同。氫在空氣中燃燒時會產生一些氮氧化物,但由於沒有碳的成份,故比燃燒普通碳水化合物燃料(例如汽油及柴油)產生較少污染物,且不會導致全球氣溫上升。氫亦可用作燃料電池的基本燃料。
氫氣經濟
氫氣經濟是指廣泛以氫氣為能源載體的經濟架構,藉此幫助解決空氣污染、全球暖化、能源供應穩定性等問題。氫氣可由化石燃料及化學品等原材料轉化而成,不過,經由太陽能、風能、水電、生物能等可再生能源透過電解或其他程序而產生氫氣較為可取,更能迎合清潔能源的方針。
氫氣可以藉不同方式使用。在燃料電池中,氫氣和氧氣結合轉變成水而同時產生電力。燃料電池可以用來驅動手提電腦以至車輛,以及為建設物提供電力。氫氣內燃機及燃氣渦輪可用於組建低排放量的機動系統。此外,高含氫量氣體可作為氣體燃料供鍋爐及煮食等用途。
燃料電池
最初,燃料電池是為美國的太空計劃而發展的。燃料電池將氫氣和氧氣混合,產生直流電和水(電解的相反過程)。燃料電池的結構和操作方法跟電池差不多,但經特別設計,以減低電極的損耗,並不斷補充作用物。