新能源與交通運輸 (廖錦興博士)
現時絕大部分交通運輸業仍高度依賴石化燃料,如何改革交通運輸業降低碳排放,成為各國環保部門的主要目標。隨着歐美解除防疫措施,2021年客貨運量已反彈並重回增長趨勢。去年底中國內地公布新防疫政策,交通運輸方面的碳排放勢將大幅上升。
國際能源署(IEA)的研究報告指出,應對氣候變化及實現「雙碳」目標,交通運輸工具的低碳轉型是重要一環。新能源在交通運輸領域的應用日廣,以新能源汽車為代表的綠色交通運輸工具取得飛速發展。
大眾對新能源汽車的概念主要是電能汽車,現時各國亦以電能車為轉型減排方案,但眾所周知,電能車所用的電池仍會產生污染,因此筆者相信未來的汽車,將採用新科技生產的環保電池或是以氫能設計。
氫能車分為氫內燃及氫燃料電池兩種類型,氫內燃汽車是燃燒氫氣產生動力,能夠驅動汽車;氫燃料電池汽車是使用氫氣或者含氫氣物質及空氣中的氧氣,通過燃料電池產生電能,推動電動機驅動汽車。氫能汽車排放的是水蒸氣,故此十分環保。
由於氫能是減排理想方案,亦被廣泛用於解決航空及船舶碳排研究上。2008年美國波音公司試飛了世界首架小型氫燃料電池飛機,在1000米高空飛行約20分鐘。2020年美國初創ZeroAvia在英國倫敦試飛全球首架可搭載6名乘客的氫燃料商用飛機。
2021年歐洲空中巴士的ZEROe AirBus項目,計劃2035年把3架搭載超過100名乘客的氫燃料電池飛機投入營運。
船舶方面,2020年全球第一艘氫能動力船「能源觀察者號」從法國出發。
太陽能飛機及船舶亦有進展,太陽能對環境無污染,使用靈活和成本低,應用前景非常廣闊。自1974年世界第一架太陽能無人飛機試飛,到2021年空中巴士的太陽能無人飛機完成在平流層飛行試驗,歷時18天飛行,樹立太陽能動力飛行的里程碑。
在船舶方面,2001年澳洲的「太陽水手號」結合太陽能、風能蓄電池及燃油發電四種動力源成功航行。
2010年德國製可搭載40名乘客的太陽能船「圖蘭星球太陽號」展開環球航行,為太陽能在船舶使用寫上新篇章。
新能源是採用非常規的燃料作為動力來源,在技術、材料和結構都是前沿科技的產物,科學家未來將深化在水力、地熱、生物質等天然成份能源和再生能源等研究,可望為人類的可持續發展作出貢獻。