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對抗PM2.5的幾點發想

最近柴靜的紀錄片《穹頂之下》,引起大眾對中國空氣污染問題的關注;相對之下,台灣的空氣品質雖然不若中國惡劣,但也早已達到危害健康的程度。以細懸浮微粒(PM2.5)的年平均值為例,我國在2013年時只有花、東符合標準(15ug/Nm3),其餘縣市全都不符標準;尤其是台中以南的縣市,PM2.5年平均值達到標準值的1.7~2.2倍;也因此,我國肺癌發生率年年高升。

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(來源:國民健康署)

面對這無所不在、深入你我心肺的污染物質,我們該怎麼辦?記得環保團體在許多開發案的環評審查會議中,常提出「中南部PM2.5問題嚴重,不應同意開發以免增加排放量」的這個訴求,而政府或開發單位的典型回應是會用「洗掃街道」的方式,減少PM2.5的危害;這還是根據空污法第九條第四款所提出的唬爛措施。比如為台積電擴廠而設的中部科學園區大肚山擴建案,開發單位中科管理局就承諾「實施計畫區週邊道路揚塵洗掃每年8,100公里。」面對瀰漫整個大氣、遮天蓋地的細懸浮微粒,派個洗掃街車,能發揮多大作用?這些區域性的空氣汙染問題,並非只是某個營建工程、道路開挖所引起的,這些洗掃街道的水,不只是杯水車薪,也將白白浪費了。

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這倒不如乞求老天爺天天下雨吧!君不見,每次一下雨,即使只是毛毛雨,空氣立刻乾淨許多。這可不是單憑個人感覺,而是有證據支持的。以今年3月以來的桃園為例,根據中央氣象局與環保署的資料,大家可以看到,只要有下雨,即使不大,PM2.5的日平均監測值均較沒有下雨的日子減少許多。

總量管制應優先

可惜的是,人只會擾亂氣候,還不太懂得如何控制天氣;所以我們最近還面臨了乾旱問題,水庫都要見底了,從北到南一片灰濛濛的懸浮微粒,老天也還是不下雨。因此政府還是得就各個污染源著手,並進行總量管制才是。其實,台灣不只是天空容納污染物的容量有限,水資源與能源也有限,容納廢棄物與廢水的土地與水體容量也有限,而這些生態承載量或環境資源在幾十年來的經濟發展下,都要到極限了,政府還在做著年年經濟要成長、產業規模要擴大、房子要越蓋越多的美夢。生存根基都快沒了,還在想著錢,真是瘋狂。

但身為小民的我們,總不能跟著瘋狂。我們應該要求政治人物,政見不得再爭取有的沒的建設,而是承諾:空污、廢水、廢棄物、能源與水資源、建成環境(built environment)面積要實施總量管制,不僅不再擴張,還要逐年削減;要蓋工廠、要蓋房子,請汰舊換新,規模不擴增;但相對地,要鼓勵綠地面積增加、生態保護以及再生能源。唯有老老實實面對大自然的限制,我們才能發揮創意,跳脫既有的發展模式。

在煙囪內「下雨」與二氧化碳再利用

比如說,企業在面對這樣的總量管制時,才會積極檢視各種減量的機會,而且,這種機會恐怕俯拾即是。他們會思考,是不是該改用較乾淨的燃料;他們會質疑,為何要有煙囪呢?或者,從煙囪出去的廢氣溫度,為何不能低一點呢?煙囪的設計,是起源於資源充沛、工業規模相對尚小的年代,那時只是希望排出去的廢氣,最好不要讓人看得見,且希望能夠擴散得遠一點,降低受影響的區域範圍,所以煙囪排放的廢氣溫度,都接近一百五十度,以避免水氣凝結成白霧狀。但現在的工廠規模已非往昔可比,且在商業競爭壓力下,還在擴大中。於是,全國大大小小的煙囪,每天排放出去高達一百多度的龐大廢氣,其攜帶的巨大熱能都白白浪費了,難道不能「部份」回收嗎?其實,檢視現有的成熟技術,不僅可以回收這些熱能來發電或提供熱水,提升燃料使用效率,還可以順道把冷卻下來的廢氣,在排出去前,再洗一洗。把水灑到煙囪裡,總比用來洗掃街道有效多了吧。

洗的水哪裡來?有些爐子所使用的燃料,燃燒後會產生許多水蒸氣,冷凝下來就可以用來洗廢氣;或者是,不是很髒的生活污水,也行啊。如果我們把這些水,先與爐石、爐渣等來自煉鋼廠底部的強鹼廢棄物接觸,再去洗灑已經冷卻到常溫、且大部份毒性成份也已經過前段空氣汙染防治設備濾除的廢氣,將可以更有效中和廢氣中的酸性氣體成份,洗後廢水也只是硫酸鈣或硝酸鈣等鹽分含量高一點而已,並不難處理。如此,將可大幅減少日後這些酸性氣體形成PM2.5的機會。

此時,廢氣中可能只剩下二氧化碳,如果不排出去,順便抓下來利用也可以。聽說,二氧化碳有許多工業用途啊!只是這些工業用途,還消化不了我國每年排放的幾億噸二氧化碳排放量而已。但是像是台積電等這些半導體產業,總該想想如何利用這些二氧化碳在超臨界狀態下的溶劑特性,取代三氯乙烷等有害的含氯有機溶劑;而中鋼以及其他大大小小的電弧爐煉鋼廠與焚化爐,也可以拿一些二氧化碳,去加速其所產生之爐石/爐渣/底渣的碳酸化,以強化其工程性能吧1

溫差發電

另外,像是台塑六輕這樣的石化工業區,每日冷卻水用量龐大,這些冷卻水吸收了製程的熱量後,再透過冷卻水塔或氣冷式冷卻器,把高溫的冷卻水再降溫以循環使用。但是,使用冷卻水塔,會有蒸發損失,台塑就曾經每天有22.4萬噸的冷卻水因此蒸發到大氣中2,這些浪費掉的水資源,遠超過雲林縣半日的民生用水(15-16萬噸);後來雖宣稱有所改善,至少仍有10萬噸左右就這麼蒸發掉了3。即使改用氣冷式冷卻器,也只是把廢熱釋出到大氣中。這些冷卻水在製程中吸收的熱量,難道不可以部份回收來發電嗎?當然可以,理論上,只要有溫差就可以發電,比如深層海水與表面海水的溫差(可利用沸點低的工作流體,蒸發後推動渦輪機來發電)、鐵皮屋頂與室內溫度的溫差(可利用熱電晶片將熱轉換成電),都可以發電,但是溫差愈高,效率愈高,也愈划算。這方面,如果能夠經過檢視,把潛力發揮出來,當可進一步降低電力供應所耗用的燃料量,也等於減少了PM2.5與溫室氣體的排放;同時也可降低冷卻水的蒸發損失。

淘汰有害產業

以上只是一些明顯的改善機會。只要政府宣佈總量管制,當可激發企業界努力找出更多的改善空間。但除了技術方面的檢視以外,政府也當淘汰一些高汙染且可被取代或根本沒必要存在的工業製程或產品。比如,本協會一直呼籲要拒用的PVC塑膠,若能淘汰其產業鏈,當可減少許多有害VOC(揮發性有機物)以及其衍生PM2.5的排放,包括一級人類致癌物氯乙烯與世紀之毒戴奧辛。

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面對不可漠視的移動污染源

再來,就是針對在大街小巷跑來跑去的汽機車等移動污染源,也就是要改善交通。畢竟,根據環保署統計與大家行走街頭巷尾的切身經驗,汽機車所排放的空氣污染,可堪與工廠的汙染排放比擬。

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(來源:環保署《102年空氣污染防制總檢討》。)

普及BRT

持平而論,政府在加強大眾運輸方面並非沒有著墨。在大台北地區,捷運路線持續增加中,高雄、桃園、台中也直追其後。然而,捷運這種交通系統,不僅要花大錢,也相當耗能,必須興建於人口密集地區,才能發揮功效,否則對環境與經濟而言,都將是個災難。而且即使沒有捷運,若能優化公車營運,建立所謂的「快捷公車」或「公車捷運」系統(BRT),也能以低廉的成本,提供民眾類似捷運的服務。只是在台灣,BRT之前成為騙選票的工具,並沒有被好好規劃;期盼新上任的地方首長,可以有效利用困窘的財務資源,建立優質BRT系統,以降低私人車輛的使用,而非盲目投入捷運工程中。

機車公共化

但即使大眾交通系統健全,以國人講求效率、貪圖方便的習性,相信仍會有不少人選擇汽機車。而且,在都市蔓延的現況下,有些地方並無法建置有效的大眾交通系統。因此,汽機車仍會有一席之地。也因此,在捷運四通八達、公車滿街跑的大台北地區,每到上下班時間,汽機車仍舊如萬馬奔騰般地駭人。

萬馬奔騰可能還不足以比擬。根據環保署一份分析資料4顯示,一輛50cc四行程的汽油引擎機車,跑一公里約要消耗0.0184公升的汽油。而一公升的汽油約含有33.7 MJ(百萬焦耳)的能量,也就是說,騎50cc「小綿羊」機車跑一公里,約要消耗620,080焦耳的能量。假設該機車時速60公里,那麼跑一公里要花一分鐘,也就是說該機車每分鐘消耗620,080焦耳的能量,相當於每秒鐘要消耗10,334.7焦耳的能量,這接近於13.85馬力(馬力,功率單位,相當於一匹馬每秒鐘可作的功,約為745.699焦耳/秒),但每單位時間消耗了這麼多的能量,一台「小綿羊」(應該改稱「當代十四匹弱馬」)的引擎實際上也只不過輸出4馬力左右的功率,其他的能量都浪費掉了!

不管是機車消耗的功率或是其引擎實際輸出的功率,古代的皇帝出巡,其所乘坐的馬車,也不會有這麼多匹馬在拉吧?!我們何德何能,一個人就要享用這麼多的能量?而且所排放出來的污染物,也是害人害己!

面對汽機車的污染排放,環保署政府提出了一些對策,包括補助電動機車。然而,在我國再生能源發電佔比不高的情況下,電動機車的電,大多也是來自火力發電廠。是以其污染排放減量有限,大多只是轉移到火力發電廠而已,而且,還很耗能:假定電廠的發電效率為40%,輸配電效率為93.7%,那麼電動機車跑一公里約須耗費發電廠105 Wh(瓦小時)的能量,若是時速也是60公里的話,相當於每秒鐘要消耗6,300焦耳的能量,接近於8.45馬力。

即使未來我國電力百分百由再生能源供應,電動機車沒了空污問題,或者是比電動機車更節能、性能更優秀、環境影響更輕微且技術早已成熟的氫氣燃料電池機車正式上市了(不過,這個國內研發的產品卻卡在政府刻意放慢的牛步作業,安全標準遲遲無法出爐,見),是否我們就可以仿照既往商業模式,大力推廣之,讓人人都擁有一台?這恐怕也要消耗許多資源,對環境也是個災難。而且,為何每人手中都要有一台?我們能不能仿效Ubike或者既存的租車模式,把機車公共化,而不必每人都要擁有呢?

根據環保署2015年的空污基金預算,環保署花在補助電動機車等低汙染車輛的經費約有7億元。這7億元若能有一半經費改為購買氫氣燃料電池機車與電動機車,另一半經費則用來建置這些機車租用系統,那麼以一台平均售價約7萬元計(據報導,燃料電池機車預定售價是9萬元;而已在市面上的電動機車售價則是6-7萬元之間),這3.5億元的經費每年將能提供民眾5,000輛公共的低汙染機車;如果每輛機車平均每天有4~16人次借用(16人次是假設從早上6點到晚上10點,平均每小時有一人借用的情境),那麼這5,000輛機車就可以發揮20,000~80,000輛機車的效用。而若依照目前作法,補助民眾購買自己用的電動機車,那麼像是2014年的全年補助成果也不過23,396輛。而且,機車公共化,還可以減少停車所需空間。

表一、2015年度環保署空污基金預算中和補助低汙染車輛有關的經費

項目 經費
補助民眾購買電池交換系統 0.5億元
補助民眾淘汰二行程機車 1.5億元
補助民間及個人購買使用低污染車輛、清潔燃料及建立週邊使用設施 4.49533億元
補助政府機關推廣電動車等低污染車輛及建立週邊使用設施 0.5億元
總計 6.99533億元


只要和遍佈全台的便利商店、加油站合作,讓民眾可以很便利的租車、還車,機車公共化將可大幅抑制私人機車的使用;而且民眾只要負擔機車使用費用,還可以省下購車成本,何樂而不為呢?

政府若再祭出提高私人車輛停車費,要求要有停車空間才能購買私人車輛,那麼有一天,我們的都市將不會到處都是車,但人人可以很方便地搭乘或租用低汙染車輛,如此都市空氣品質將大幅改善,噪音也將大幅降低。在安靜、清新的街道上,你會發現,整體市容都變漂亮了。

拉拉雜雜地提了一些對抗PM2.5的作法,都還沒提到再生能源,可見我們國家該做的事情太多了。而且這些作法都可以增加GDP,推行時都可吸引社會矚目與支持,成功時都可成為相當正面的政績,吸引選票,不管是政客或是政治家,何樂而不為呢?


作者:謝和霖/看守台灣協會 祕書長

參考資料:
  1. 應用碳酸化程序進行二氧化碳捕集與煉鋼爐碴再利用
  2. 六輕四期擴建計畫環境影響評估審查結論-用水總量及回收率查核驗證專案會議紀錄,2006年
  3. 六輕相關計畫環境影響評估審查結論執行監督委員會第 46 次會議紀錄,2012年
  4. 環保署,汽油引擎機車與電動機車二氧化碳排放計算比較

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