能源使用對環境的影響 — 學習筆記
各位同學，你有沒有想過，當你輕輕一按電燈開關，或者開動冷氣時，背後究竟發生了什麼事呢？獲取和使用能源是一個漫長的過程，而這個過程對我們的地球有著深遠的影響。在這些筆記中，我們將會深入探討能源使用對環境造成的影響。我們會仔細看看不同能源所引致的問題，了解什麼是溫室效應，以及香港是如何取得電力供應的。這些知識非常重要，事不宜遲，我們馬上開始吧！
1. 能源的完整旅程：遠不止一個開關！
使用能源並不是一個單一的事件。它是一個漫長的過程，主要分為四個階段，而每個階段都可能對環境造成影響。不妨把它想像成訂購薄餅的過程——從種植番茄的農場，到製作芝士的工廠，再到運送的車輛，最後才到你享用。每一步都很重要呢！
能源生命週期的四個階段
a) 開採：獲取燃料
這是第一步——從地球提取原始燃料。
- 化石燃料（煤、石油、天然氣）：為了獲取這些燃料，我們需要進行採礦或鑽探。
例子一：採煤可能會造成大片土地的破壞，留下巨型「傷疤」，並用有害化學物質污染河流和地下水。
例子二：石油和天然氣鑽探，特別是離岸鑽探，存在發生災難性漏油事故的風險，對海洋生物和沿海地區造成嚴重破壞。
b) 轉化：將燃料轉為能量
這是我們將原始燃料轉化為有用的形式，通常是在發電廠轉化為電力。
- 燃燒化石燃料：這是最常用的方法，但它會向空氣中釋放有害污染物。
- 空氣污染物：二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NOx）等氣體可導致酸雨。微細顆粒（煙塵）則會引起呼吸道問題。
- 溫室氣體：燃燒化石燃料會釋放大量的二氧化碳（CO₂），這是導致全球暖化的主要氣體。 - 核能：這個過程不會釋放溫室氣體。然而，它會產生具有高度危險性的放射性廢物，這些廢物必須安全地儲存數千年。
c) 輸送：將電力送達你家
一旦發電完成，電力需要輸送到我們的家居和學校。
- 電纜：需要高壓電纜才能將電力長距離傳輸。它們可能造成視覺污染，並需要清理大片土地。
- 燃料運輸：石油通常以巨型油輪橫渡海洋運輸。一旦發生意外，可能導致大規模漏油事故，對海洋環境造成毀滅性破壞。
d) 使用：你、我，以及所有人
這是最後一個階段，也就是我們使用能源的過程。雖然使用手機不會產生煙霧，但它所用的電力很可能是在發電廠產生的。
- 我們的需求驅動著整個系統：每當我們使用電器時，都會產生對更多能源的需求。這意味著需要提取、轉化和分發更多的燃料。因此，我們的個人能源習慣與其他階段的環境影響直接相關。
第一部分重點歸納
能源供應過程的每一個階段，從開採燃料到在我們的家中應用，都伴隨著環境代價。世上沒有所謂完美的「潔淨」能源，只有相對「潔淨」的能源。
2. 溫室效應和全球暖化
即使一開始聽起來有點複雜也不用擔心——基本概念就像用毯子包裹地球一樣。適量的毯子是好的，但如果包裹得太多，那就會是大問題了！
什麼是溫室氣體？
溫室氣體是我們大氣層中一種特別的氣體，它們非常擅長捕捉熱能。在這個課題中，最重要要知道的是二氧化碳（CO₂），它在我們燃燒化石燃料時會被釋放出來。
溫室效應的運作原理（逐步解釋）
- 陽光到達：太陽的能量（以短波輻射的形式，例如可見光）穿過大氣層，並使地球表面變暖。
- 地球輻射熱能：被加熱的地球以熱能（以長波紅外線輻射的形式）將這些能量輻射回太空。
- 「毯子」捕獲熱能：這些熱能並沒有全部散逸，而是被大氣層中的溫室氣體吸收。
- 熱能被反射回地面：這些氣體隨後將熱能向四面八方輻射，包括反射回地球表面，使其進一步變暖。
類比：這就像一輛停在陽光下的汽車。陽光很容易透過車窗進入車內，但熱量卻不容易散發出去，因此車內會變得非常熱。
你知道嗎？
自然的溫室效應對於地球上的生命來說是不可或缺的！如果沒有它，地球的平均溫度將會是嚴寒的攝氏-18°C。這些氣體就像一張天然的毯子，讓我們的星球保持足夠溫暖，讓我們得以生存。
問題所在：增強的溫室效應
問題不在於溫室效應本身，而在於增強的溫室效應。
- 人類活動，特別是燃燒化石燃料，正在向大氣層釋放大量的額外溫室氣體，例如二氧化碳。
- 這使得地球周圍的「毯子」變得更厚，捕獲了過多的熱量。
- 這導致了全球暖化——即地球平均溫度的持續上升。
快速回顧：區別是關鍵！
- 溫室效應：使地球保持溫暖的自然且必要的過程。
- 增強的溫室效應：人類活動造成的問題，我們排放了過多的氣體，導致捕獲過多熱量。
- 全球暖化：增強溫室效應的結果。
常見錯誤提醒！
一個常見的錯誤是說「溫室效應是壞事」。請記住要精確表述：自然的溫室效應是好的，但增強的溫室效應才是導致全球暖化的原因。
第二部分重點歸納
溫室氣體會捕捉熱能，這是一個自然且必要的過程。然而，透過燃燒化石燃料，人類正在排放額外的溫室氣體，這些氣體捕獲了過多的熱能，並導致全球暖化。
3. 香港的能源消耗
那麼，香港在這幅圖畫中扮演著什麼角色呢？我們消耗大量電力，但卻沒有本地的燃料來源。這意味著我們所有的燃料都依賴進口，並且使用多種不同類型的燃料來為城市供電。
我們的電力從何而來？
香港的電力主要來自三個來源：
a) 天然氣
- 甚麼是天然氣：它是一種化石燃料，但燃燒時是最潔淨的。
- 優點：與煤炭相比，它產生的二氧化碳約減少50%，並大大減少了二氧化硫等空氣污染物。這也是香港空氣質素有所改善的一個主要原因。
- 缺點：它仍然是一種會產生二氧化碳的化石燃料，而且價格可能會波動不定。
b) 煤
- 甚麼是煤：它是一種化石燃料，曾是香港主要的電力來源。
- 優點：它相對便宜且儲量豐富。
- 缺點：它是「最骯髒」的化石燃料，每單位能量產生的二氧化碳、酸雨氣體（二氧化硫）和顆粒污染物最多。香港正在積極減少對煤炭的依賴。
c) 核能
- 甚麼是核能：核裂變產生的能量。香港從廣東的核電廠進口大量電力。
- 優點：在運作過程中，它幾乎不產生溫室氣體或空氣污染物。這是一種非常強大且可靠的能源。
- 缺點：主要顧慮是長期放射性廢物的安全處置。此外，發生事故的風險雖然小，但後果可能非常嚴重。
分析香港的能源策略
這些燃料的主要用途是發電。透過分析能源組合，我們可以清楚看到一個趨勢：
香港正在從煤炭轉向使用天然氣。為什麼呢？這是為了同時應對兩個主要的環境問題：
- 本地空氣污染：減少使用煤炭，增加使用天然氣，直接減少我們空氣中的煙霧和酸雨污染物。
- 全球暖化：這種轉變也透過減少二氧化碳排放，降低了我們的整體碳足跡。
核能進口在這項策略中扮演著重要角色，它提供了大量不產生碳排放的電力。
第三部分重點歸納
香港的電力來源依賴進口的天然氣、煤炭和核能混合組合。本港正積極轉向使用更潔淨的能源，例如天然氣，以減少本地空氣污染，並降低其對全球暖化的影響。