化石燃料与环境.ppt

劉金源國立中山大學海下技術研究所、海洋物理研究所通識教育中心,化石燃料（傳統能源）與環境,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,閱讀資料,Chapter17,FossilFuelsandtheEnvironment,inD.B.BotkinandE.A.Keller,2003,EnvironmentalScience–EarthasaLivingPlanet,4thedition,JohnWiley,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,主要化石燃料石油、天然氣、煤。化石燃料乃是太陽能轉化而成（光合作用轉化成化學能）。化石燃料主要是由未完全分解的有機物（主要是植物）經過高溫與高壓之後產生化學變化而形成。,化石燃料,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,化石燃料占總能源消耗量的90,主要能源消耗,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,於沈積層DepositionalBasins形成。主要存在於地球的板塊邊界地帶。原始物質稱之為「源石SourceRocks」（存在餘地底約500公尺以下，高溫、高壓）。高溫、高壓後，向上轉移到較低壓環境，稱之為「儲存石ReservoirRocks」。,原油與天然氣,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,,兩種型式的油槽,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,初級生產PrimaryProduction25強化生產EnhancedOilRecovery利用蒸汽、水、化合物（二氧化碳、氮氣）將原油擠壓到油井；60。,原油的開採,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,,已知化石燃料的儲存量,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,,化石燃料的交易,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,預測將於20202030年期間達到生產量的顛峰石油價格問題。以目前消耗的情況估計，石油儲存量將在數十年後耗盡,21世紀的石油問題,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,已知油槽之儲油量大約僅剩50。每消耗四桶原油，僅發現一桶（入不敷出）。必須先從教育著手，以利應付後石油時代的相關問題。,有關石油應該思索的問題,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,學名「甲烷CH4」，俗稱瓦斯、沼氣。全球儲存量估計為140 x1012m3。以目前消耗量估計，可使用70年。比石油乾淨的燃料,,天然氣NaturalGas,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,儲存在海底1000公尺以下。白色、似冰塊的甲烷與冰的凝聚物（可燃燒的冰塊）。全球儲存量估算為天然氣、石油、煤總量的兩倍。海洋的重要能源。,MethaneHydrates,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,台灣西南海域蘊藏大量的天然氣。經濟部地質調查所正委託台大海洋研究所進行調查研究。有興趣可上網址（劉家瑄教授）http//210.69.81.66/gashydrate/bsr/subpages/Taiwan_SW/bgintro2.htm,台灣附近海域天然氣存量,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,開採過程煉製過程運送過程使用過程,石油與天然氣生產與使用對環境的影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,建構油井、輸油管、儲存槽、輸送道路等。對海水與地下水產生污染。意外事件產生對海水與空氣污染。地層下陷。破壞生態，如濕地、特殊景觀。,開採過程對環境的影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,石油煉製乃利用高溫分解，稱之為FractionalDistillation。煉油廠附近環境污染，包括生態、土壤、地下水等。,煉製過程對環境的影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,輸油管現破裂，例如2001年跨越阿拉斯加油管爆裂。油輪翻覆之意外事件，嚴重影響海洋生態環境。,運送過程對環境的影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,九十年元月十四日，一艘由印度駛往大陸江蘇南通的希臘籍貨輪「阿瑪斯」號在鵝鸞鼻外海失去了動力，且不幸擱淺在鵝鸞鼻以東約一公里處，海巡署很快地救起所有的船員，但這艘船上卻仍留有約1500噸的重油燃料，數萬噸的礦沙。冬末春初的台灣東部海洋並不平靜，這條船雖然擱淺時未有漏油的情形，但貨艙間的裂口在強風海浪的不斷拍打下繼續擴大，隨後陸續洩出數百噸的重油及燃油，嚴重污染墾丁龍坑生態保護區一帶之海岸，也因此引起社會大眾的關注。,台灣附近海域油污事件阿瑪斯號事件,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿瑪斯號事件（龍坑海域）,龍坑海域地形特徵墾丁龍坑海域屬湧升流海域，加上黑潮經過，海流強勁，海況本就不是很穩定。冬季加上強烈東北季風的吹拂，浪況可用波濤洶湧來形容。龍坑為一珊瑚礁隆起地形，經常年海浪的拍打侵蝕，形成台灣唯一的崩崖地形景觀。這裡也有相當典型的珊瑚礁潮間帶，潮溝、潮池遍佈，孕育無數的海洋生物。亞潮帶則佈滿珊瑚，珊瑚礁魚群悠游其間，是保育良好的生態保護區。,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿瑪斯號事件龍坑岩石海岸,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿瑪斯號事件處理情形,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿瑪斯號事件生態影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿瑪斯號事件污染情形、處理現況及後續工作,油汙在季風的吹拂下向西飄來，一下子湧進了龍坑旁的海灣，成了重油污染首當其衝的地區。污染範圍為龍坑地區白沙至坑仔沿岸約二至三公里，較嚴重範圍約七百五十至九百公尺。所幸處理至海面部份已未見顯著油汙，船體本身無持續漏油跡象，海水水質檢測結果，顯示墾丁沿岸海域水質除龍坑附近營養鹽增加、總油脂增加外，其餘均符合海域水體標準標準，鵝鑾鼻以西南灣海面水質均無異常，經相關單位陸、海、空巡查均未發現污染情形，顯示油污染已受到有效控制,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿拉斯加漏油事件發生過程,發生時間1989年3月24日1204肇事船名亞克隆．瓦爾迪茲號（TheExxonValdez）油輪發生原因船長喝醉熏熏地在他的房間睡覺。船由三級駕駛員操控，卻沒法避開冰塊；油輪就偏離了航線，撞到「布來暗礁」上。,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿拉斯加漏油事件污染情形,漏油量267,000桶，共1,100萬加侖的原油，此次意外造成美國有史以來最嚴重的漏油事件（TheExxonValdezOilSpill）。,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿拉斯加漏油事件污染範圍,影響範圍撞開的裂口中，流出了42000噸原油，這些原油污染了阿拉斯加及沿海1300公里長的地區，所及涵蓋25000平方公里。,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿拉斯加漏油事件處理情形,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿拉斯加漏油事件生態影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,阿拉斯加漏油事件生態影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,空氣污染。大量的排放二氧化碳造成對環境的影響，包括溫室效應造成的全球增溫GlobalWarming。,石油使用過程對環境的影響,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,什麼是溫室效應全球增溫GlobalWarming每年升高0.5C。如何測定,石油使用過程對環境的影響溫室效應,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,總蘊藏量大約1,000 x109噸。估算可以使用250年。,煤Coal,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,Anthracite30-34M-joules/kgBituminouscoal23-34Subbituminuouscoal16-23Lignite13-16,煤的分類,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,煤蘊藏量分佈,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,,,,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,煤與環境,煤的開採露天StripMining與地下開採UndergroundMining煤的開採開採必須考慮到開採之後的復原Reclamation煤的運送煤的使用,現今科技與社會能源科技與環境永續發展,結語,傳統能源有限傳統能源開採與使用，必須考慮到生態與環境的永續。發展替代性能乃是迫切的課題。,