能源科技與永續經營

能 源 科 技 與 永 續 經 營 ENERGY TECHNOLOGY AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT 陳 洋 元 蕭 先 雄 開 課 班 級 : 物 理 四 綠 色 學 程

分 週 敘 述 週 次 日 期 課 程 進 度 備 註 1 9/8 2 9/15 課 程 介 紹 3 9/22 LED 演 講 者 : 黃 進 清 4 9/29 颱 風 5 10/6 風 力 發 電 演 講 者 : 黃 宏 碁 6 10/13 課 程 與 討 論 : 自 我 介 紹 7 10/20 課 程 與 討 論 分 組 8 10/27 課 程 與 討 論 9 11/3 期 中 考 10 11/10 李 文 獻 演 講 校 外 教 學 11/11(Tu) 11 11/17 校 外 教 學 補 假 12 11/24 課 程 與 討 論 : 報 告 組 別 1, 13 12/1 課 程 與 討 論 報 告 組 別 9,2,12 14 12/8 課 程 與 討 論 分 組 專 題 報 告 報 告 組 別 5,3,8,11 15 12/15 課 程 與 討 論 分 組 專 題 報 告 報 告 組 別 4,7,6,10 16 12/22 課 程 與 討 論 分 組 專 題 報 告 17 12/29 課 程 與 討 論 分 組 專 題 報 告 18 1/5 期 末 考

配 分 項 目 : 次 數 : 配 分 比 率 : 出 席 18 10+8% 18/14 平 時 作 業 12 15% 家 庭 作 業 隨 堂 考 8 15% 期 中 考 1 7% 繳 交 報 告 學 期 考 1 20% 測 驗 與 報 告 報 告 1 20% 專 題 報 告 戶 外 參 訪 與 教 學 1 5% 配 分 比 率 加 總 100% 配 分 標 準 說 明 :

教 學 目 標 : 1. 過 去 因 經 濟 的 發 展 與 永 續 經 營 概 念 之 缺 乏, 消 耗 了 地 球 不 少 寶 貴 之 資 源 ( 如 石 化 燃 料 等 ) 2. 也 因 漫 無 管 制 之 廢 氣 排 放 造 成 之 溫 室 效 應, 使 得 地 球 生 態 環 境 急 速 惡 化 3. 為 因 應 石 化 能 源 的 的 短 缺 與 降 低 溫 室 效 應, 尋 找 新 的 替 代 能 源 變 的 刻 不 容 緩 4. 地 球 上 主 要 的 能 源 來 自 於 太 陽, 如 太 陽 能 風 力 均 是 可 一 再 使 用 之 潔 淨 再 生 能 源, 如 能 善 加 利 用, 相 信 對 降 低 溫 室 效 應, 人 類 的 永 續 發 展 與 地 球 生 態 的 平 衡 會 有 正 面 的 助 益 學 習 本 課 程 後 將 對 能 源 科 技 有 更 深 之 認 識, 及 了 解 如 何 對 減 緩 溫 室 效 應 進 一 份 個 人 的 力 量, 因 此 學 習 能 源 科 技 與 永 續 經 營 為 本 課 程 之 主 要 目 標

上 課 內 容 : ( 一 ) 地 球 上 可 用 能 源 的 介 紹 及 使 用, 如 石 化 能 風 力 水 力 地 熱 核 能 ( 核 分 裂 核 融 合 ) 太 陽 能 生 植 能 燃 料 電 池? 氫 氣? ( 二 ) 溫 室 效 應 探 討,[ 不 願 面 對 的 真 相 ] 內 容 討 論 ( 三 ) 專 題 討 論, 分 數 個 專 題 小 組, 每 組 2-3 人, 針 對 特 定 之 議 題 蒐 集 資 料 做 專 題 報 告 ( 四 ) 戶 外 參 訪 與 教 學, 金 山 風 力 發 電 設 施 核 能 廠 ( 五 ) 邀 請 校 外 人 士 來 校 做 專 題 演 講, 本 次 主 題 為 風 力 發 電, LED

上 課 方 式 1. 以 專 題 討 論 書 報 報 告 形 式 為 主 2. 上 課 時 由 老 師 或 同 學 引 一 個 新 議 題, 共 同 討 論 3. 家 庭 作 業 : 同 學 以 上 課 議 題 的 延 伸 或 尋 找 新 議 題 先 行 探 討, 做 為 家 庭 作 業 繳 交, 老 師 學 生 共 同 選 出 部 分 議 題 共 同 討 論 選 課 要 求 : 本 課 程 上 課 共 18 次, 原 則 上 缺 課 以 三 次 為 限

參 考 書 & 資 料 : 1. Renewable Energy 2 nd edition Editor: Godfrey Boyle ;Published : OXFORD 2004 2. Renewable Energy : Its physics, engineering, environmental impacts, economics & planning 3 rd edition Editor: Bent Sorensen ;Published : ELSEVIER 2004 3. Sustainable Energy:choosing among options Editor: Jefferson W. Tester ;Published : Massachusets Institute of Technology 2005 4. 不 願 面 對 的 真 相 作 者 : 高 爾

再 生 能 源 的 種 類 及 使 用 : 石 化 能 風 力 水 力 地 熱 核 能 太 陽 能 生 殖 能 燃 料 電 池? 氫 氣? 能 源 對 未 來 經 濟 之 發 展

Solar Energy Conversion Earth ultimate recoverable resource of oil: 3 trillion ( 十 兆 )barrels, 1.7 x 10 22 joules = energy of the Sun supplied to Earth in 1.5 days The amount of energy humans use annually: 4.6 x 10 20 joules = energy of the Sun supplied to Earth in 1 hour Sun continuously delivers to Earth: 1.2 x 10 5 terawatts >> human civilization produces & uses energy: 13TW The Challenges: Cost + Efficiency N. S. Lewis, Light work with Water, Nature 414, 589 (2001) G. W. Crabtree & Nathan S. Lewis, Physics Today, p37, March 2007 1. Efficiently absorption of sunlight 2. Electron and its vacancy must be separated in space 3. Photoexcited charges must be energetic and kinetic (able to perform a desired chemical transformation, for instance splitting water, not undesired end products, such as heat, or chemically transform or degrade of the photocatalyst)

相 關 議 題 溫 室 效 應 聖 嬰 現 象???

Reference 1. 物 理 雙 月 刊 (http://psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/index.php) 2.http://www.amazon.com/s/ref=nb_ss_gw/002-4959894-1421612?url=search-alias%3Daps&fieldkeywords=renewable+energy

溫 室 效 應 : 北 極 冰 層 續 急 速 融 化

大 紀 元 9 月 30 日 訊 美 國 科 學 家 表 示, 由 於 很 可 能 是 溫 室 氣 體 積 聚 造 成 的 全 球 氣 溫 上 升, 冰 層 已 連 續 第 4 年 持 續 融 化, 萎 縮 成 自 1978 年 以 來 的 最 小 面 積 據 路 透 社 29 日 紐 約 電, 美 國 太 空 總 署 和 國 家 冰 雪 數 據 中 心 的 科 學 家 們 表 示,2005 年 北 極 冰 層 的 總 面 積 創 下 他 們 自 1978 年 開 始 透 過 衛 星 監 測 以 來 的 最 小 值 這 是 至 少 一 個 世 紀 以 來 北 極 最 少 的 冰 量 截 至 9 月 21 日, 北 極 海 冰 層 面 積 已 減 少 到 531 萬 平 方 公 里, 而 北 極 海 冰 面 在 1978 年 到 2000 年 間 的 平 均 面 積 為 700 萬 平 方 公 里 該 報 告 還 指 出, 冰 面 持 續 融 化 已 導 致 伊 努 伊 特 人 人 的 狩 獵 範 圍 大 幅 度 縮 小, 並 使 北 極 熊 海 豹 及 其 它 野 生 動 物 瀕 危 若 北 極 冰 層 維 持 目 前 融 化 的 速 度, 在 本 世 紀 末 之 前, 夏 季 的 北 極 可 能 就 完 全 沒 有 冰 了 這 個 觀 點 與 北 極 圈 委 員 會 去 年 的 發 現 相 同

美 最 新 研 究 報 告 : 北 極 冰 融 化 速 度 超 出 預 期 2007 年 09 月 10 日 09:04:32 來 源 : 新 華 網

這 是 位 於 北 極 附 近 的 挪 威 斯 瓦 爾 巴 群 島 的 一 條 冰 川 (8 月 23 日 攝 ) 自 1966 年 以 來, 這 條 冰 川 已 縮 減 了 3.5 公 里 研 究 表 明, 北 極 地 區 氣 候 變 暖 的 速 度 是 地 球 其 他 地 區 氣 候 變 暖 速 度 的 兩 倍, 這 對 北 極 地 區 的 生 態 系 統 構 成 了 嚴 重 威 脅 新 華 社 / 法 新 新 華 網 消 息 : 據 美 國 華 盛 頓 郵 報 9 月 7 日 報 道, 美 國 政 府 研 究 人 員 說, 北 極 冰 帽 目 前 的 融 化 速 度 超 出 科 學 家 的 預 期, 到 2050 年 時 這 裡 大 部 分 地 方 的 冰 帽 將 減 少 40%, 這 會 給 北 極 熊 海 象 及 其 他 海 洋 生 物 造 成 嚴 峻 後 果 NOAA 的 科 學 家 得 出 的 研 究 結 論 稱, 到 夏 季 時, 北 極 海 冰 將 進 一 步 後 退, 距 阿 拉 斯 加 海 岸 的 距 離 會 再 增 加 數 百 英 里 這 將 使 漁 民 漁 獵 的 水 域 大 大 增 多, 也 使 人 們 更 容 易 進 入 新 的 地 帶 勘 探 石 油 和 天 然 氣 由 NOAA 的 海 洋 學 家 詹 姆 斯 奧 弗 蘭 和 氣 象 學 家 王 牧 音 ( 音 ) 進 行 的 這 項 研 究 為 日 益 緊 急 的 有 關 北 極 海 冰 大 量 融 化 的 預 測 提 供 了 支 援 由 聯 合 國 發 起 的 政 府 間 氣 候 變 化 問 題 研 究 小 組 今 年 2 月 發 佈 的 報 告 說, 如 果 溫 室 氣 體 的 排 放 不 大 幅 減 少 的 話, 北 極 海 冰 到 本 世 紀 末 將 幾 乎 完 全 消 失 但 奧 弗 蘭 的 計 算 基 本 是 以 業 已 排 入 大 氣 的 二 氧 化 碳 為 基 礎 的 他 昨 天 說, 無 論 溫 室 氣 體 的 排 放 未 來 是 否 得 到 抑 制, 現 有 污 染 物 到 2050 年 時 將 使 北 極 的 冰 大 大 減 少 奧 弗 蘭 和 王 牧 音 將 20 種 氣 候 變 化 電 腦 模 型 與 衛 星 對 北 極 冰 蓋 的 觀 察 數 據 作 比 較 他 們 的 研 究 結 果 將 於 明 天 發 表 在 地 球 物 理 通 訊 月 刊 上

這 是 一 頭 母 北 極 熊 和 它 的 孩 子 在 加 拿 大 丘 吉 爾 港 附 近 活 動 由 於 全 球 氣 候 變 暖 造 成 海 面 冰 體 溶 化, 北 極 熊 將 有 餓 死 的 危 險 新 華 社 發 另 據 路 透 社 7 日 報 道, 美 國 地 質 勘 探 局 今 天 指 出, 如 果 有 關 海 冰 融 化 的 預 測 準 確 的 話, 全 球 北 極 熊 的 數 量 到 本 世 紀 中 葉 可 能 減 少 2/3 美 國 地 質 勘 探 局 在 一 份 報 告 中 說, 北 極 熊 的 命 運 甚 至 可 能 比 這 一 預 測 還 要 悲 慘, 因 為 北 極 海 冰 消 失 的 速 度 或 許 會 超 過 現 有 電 腦 模 型 的 預 測 這 份 報 告 旨 在 決 定 北 極 熊 是 否 應 列 入 瀕 危 物 種 研 究 人 員 說, 這 意 味 著 北 極 熊 到 2050 年 時 可 能 從 北 極 海 冰 融 化 速 度 最 快 的 地 區 也 就 是 阿 拉 斯 加 和 俄 羅 斯 的 北 部 沿 海 消 失 北 極 熊 目 前 的 數 量 約 為 1.6 萬 隻 剩 餘 的 北 極 熊 中 有 許 多 到 2100 年 時 也 可 能 消 失 到 本 世 紀 末, 惟 一 餘 下 的 北 極 熊 可 能 生 活 在 加 拿 大 北 極 島 嶼 及 格 陵 蘭 島 西 海 岸 沿 線

冰 層 年 縮 百 萬 平 方 公 里 丹 麥 國 家 太 空 中 心 人 員 皮 德 森 說 : 我 們 見 到 冰 層 覆 蓋 範 圍 縮 減 到 僅 剩 約 三 百 萬 平 方 公 里, 比 二 五 六 年 看 到 的 範 圍, 還 縮 減 一 百 萬 平 方 公 里 他 說, 北 極 圈 冰 層 過 去 十 年 平 均 每 年 縮 減 十 萬 平 方 公 里, 因 此 短 短 一 年 就 少 了 一 百 萬 平 方 公 里, 實 在 誇 張 皮 德 森 指 出, 雖 然 沿 西 伯 利 亞 海 岸 穿 透 俄 羅 斯 北 極 地 區 的 東 北 通 道 目 前 仍 有 部 份 冰 層 阻 礙, 但 有 鑑 於 最 新 情 勢 的 發 展, 這 條 通 道 很 可 能 會 比 預 期 還 快 就 開 通 ESA 表 示, 北 極 地 區 對 於 氣 候 變 遷 非 常 敏 感, 若 干 科 學 家 預 測 北 極 冰 層 最 快 會 在 二 四 年 消 失 幾 乎 所 有 科 學 家 都 說, 北 極 暖 化 的 速 度 是 其 他 地 區 的 兩 倍

2007 年 9 月 14 日 由 歐 洲 航 天 局 ( 歐 空 局 ) 公 佈 的 北 極 地 區 馬 賽 克 圖 像 最 直 接 路 線 的 西 北 通 道 開 放 ( 橙 線 ) 與 東 北 通 道 僅 部 分 阻 斷 ( 藍 線 ) 暗 灰 的 顏 色, 代 表 無 冰 區, 而 綠 色 代 表 著 地 區 的 海 冰 (AFP) 暖 化 融 冰 北 極 西 北 通 道 貫 通 美 西 西 伯 利 亞 阿 拉 斯 加 加 拿 大 美 東 格 陵 蘭 挪 威 莫 斯 科

[ 自 由 時 報 編 譯 羅 彥 傑 / 綜 合 15 日 外 電 報 導 ] 就 在 各 國 競 相 爭 取 北 極 主 權 之 際, 歐 洲 太 空 總 署 (ESA )15 日 在 其 網 站 指 出, 由 於 北 極 冰 層 融 化, 海 冰 面 積 縮 減 到 自 三 十 年 前 衛 星 測 量 以 來 的 新 低 水 準, 人 類 長 久 以 來 追 求 的 北 極 西 北 通 道 終 於 全 面 暢 通, 另 闢 歐 亞 之 間 的 交 通 新 捷 徑

北 極 航 道.. 有 利 抑 或 有 弊? 科 學 雜 誌 報 道, 全 球 氣 候 暖 化 令 北 極 冰 山 加 速 融 化, 北 極 的 冰 層 在 過 去 40 年 薄 了 43%; 若 氣 候 持 續 暖 化, 預 計 不 出 10 年, 船 隻 便 能 在 夏 季 通 行 現 在 佈 滿 浮 冰 的 西 北 航 道 至 少 一 個 月, 而 整 條 航 道 最 快 於 2080 年 完 全 貫 通 西 北 航 道, 是 指 由 東 面 格 陵 蘭 經 加 拿 大 北 部 北 極 群 島 到 西 面 阿 拉 斯 加 北 岸 的 航 道, 是 大 西 洋 和 太 平 洋 之 間 最 直 接 的 航 道 但 是, 目 前 該 處 佈 滿 浮 冰, 沒 有 破 冰 裝 置 的 商 船 不 能 通 過

促 進 經 濟 發 展 航 道 安 全 西 北 航 道 通 航 將 促 進 歐 亞 航 運 現 時, 一 般 商 船 都 會 繳 費 使 用 巴 拿 馬 運 河 通 行 歐 亞, 但 體 積 較 大 的 巨 型 貨 船 和 油 輪, 卻 由 於 運 河 無 法 容 納, 必 須 繞 行 危 機 重 重 的 南 美 洲 合 恩 角, 要 承 受 更 大 的 風 險 若 西 北 海 道 順 利 貫 通, 相 對 上 述 兩 條 航 線 而 言, 航 程 將 可 分 別 縮 短 11000 公 里 和 19000 公 里 西 北 航 道 通 航 亦 令 石 油 商 人 有 能 力 開 採 蘊 藏 在 北 極 的 1300 億 桶 石 油

歐 亞 交 通 新 捷 徑 ESA 並 展 示 大 西 洋 與 太 平 洋 之 間 現 已 完 全 可 航 行 的 路 線 畫 面 穿 透 加 拿 大 北 極 地 區 的 西 北 通 道 航 線, 被 認 為 是 取 代 巴 拿 馬 運 河 的 廉 價 新 選 擇 最 近 才 在 北 極 海 床 插 旗 的 俄 國, 重 申 享 有 資 源 豐 富 的 北 極 大 片 地 區 主 權 加 拿 大 也 宣 布 要 在 西 北 通 道 東 側 入 口 附 近 的 納 尼 斯 維 克 建 深 水 港 根 據 ESA 環 境 監 測 衛 星 雷 達 本 月 拍 攝 到 的 馬 賽 克 畫 面, 北 極 圈 的 冰 層 範 圍 已 縮 減 到 自 一 九 七 八 年 開 始 監 測 以 來 的 最 小 一 般 來 說, 北 極 海 冰 層 每 年 最 小 與 最 大 範 圍 的 月 份 分 別 是 9 月 與 3 月

自 然 生 態 災 難 航 道 安 全 該 海 道 在 夏 季 期 間 依 然 疾 風 急 勁, 時 有 冰 塊, 旅 航 仍 有 可 能 因 撞 冰 山 而 擱 淺 西 北 航 道 通 航 會 引 發 航 道 的 主 權 爭 議 世 界 各 國 多 視 北 極 海 域 為 國 際 航 道, 惟 加 拿 大 卻 自 1880 年 起 一 直 宣 稱 擁 有 北 極 群 島 的 領 海 權 北 極 海 域 的 生 態 破 壞.. 魚 類 海 豹 和 北 極 熊 的 生 活 習 性 勢 必 敲 響 警 號, 仰 賴 北 極 生 物 維 生 的 愛 斯 基 摩 人 族 群 的 傳 統 生 活 也 不 能 倖 免 此 外, 好 像 1989 年 美 國 歷 史 上 最 大 的 埃 索 油 輪 漏 油 事 件 會 否 在 該 海 域 發 生, 也 叫 人 憂 慮 海 象 依 賴 北 極 冰 作 為 棲 息 地 ; 在 北 極 冰 層 底 下 生 長 作 為 北 極 魚 類 主 要 食 糧 的 海 藻, 將 會 因 為 冰 層 融 化 而 消 失, 最 終 影 響 北 極 鱈 魚 和 灰 鯨 的 生 存 至 於 喜 歡 在 冰 上 享 受 海 豹 餐 的 北 極 熊, 亦 將 由 於 北 極 冰 融 化 而 被 困 陸 上, 不 能 出 海 覓 食, 導 致 體 重 驟 減 危 及 生 命

地 球 圓 不 圓?

極 地 半 徑 6356 公 里 赤 道 半 徑 6378 公 里

http://translate.google.com/translate?hl=zh-tw&sl=zh- CN&u=http://xjqxsc.idm.cn/BOOK/fulu/tables/MET6.htm&sa=X&oi=translate&resnum=1&ct=result &prev=/search%3fq%3d%25e5%259c%25b0%25e7%2590%2583%2b%25e8%25b5%25a4%25 E9%2581%2593%25E5%258D%258A%25E5%25BE%2591%2B%26complete%3D1%26hl%3Dzh- TW 氣 象 常 用 數 據 表 (6) 地 球 平 均 半 徑 6371.004 千 米 地 球 赤 道 半 徑 6378.140 千 米 地 球 極 地 半 徑 6356.755 千 米 地 球 平 均 密 度 5.518 10 3 千 克 米 -3 地 球 質 量 5.974 10 24 千 克 地 球 體 積 地 球 表 面 積 地 球 陸 地 面 積 地 球 海 洋 面 積 地 球 南 北 緯 30 之 間 表 面 積 地 球 大 氣 質 量 1.083 10 12 立 方 千 米 5.11 10 8 平 方 千 米 1.49 10 8 平 方 千 米 ( 約 為 地 球 表 面 積 的 29% ) 3.62 10 8 平 方 千 米 ( 約 為 地 球 表 面 積 的 71% ) 2.555 10 8 平 方 千 米 ( 約 1/2 地 球 表 面 積 ) 5.136 10 18 千 克 單 位 截 面 積 大 氣 柱 質 量 10350 千 克 米 -2 地 球 自 轉 角 速 度 7.2921152 10-5 弧 度 秒 -1 地 球 自 轉 軸 的 傾 斜 23 27 地 球 上 的 脫 離 速 度 11.19 千 米 秒 -1 地 球 赤 道 上 一 點 的 自 轉 速 度 0.46510 千 米 秒 -1 地 球 赤 道 上 的 離 心 加 速 度 3.3915 10-2 米 秒 -2 地 球 公 轉 沿 黃 道 的 平 均 速 度 29.79 千 米 秒 -1 地 球 緯 度 1 平 均 距 離 111.137 千 米