1998年,法國率先發起無車日活動,最主要的目的是在提醒大眾,城市中過度使用車輛而造成的空氣及噪音污染問題。在歐洲地區,運輸部門所排放的二氧化碳有40%來自私人汽車;運輸工具所產生的噪音,則是都市地區主要的噪音來源。
台灣空污領先群雄
有些1998年交通統計數字,你或許有興趣知道。無車日發起那一年,台灣每平方公里有汽車150.1輛,法國每平方公里是57.9輛,德國123.6輛,日本187.4輛,美國22輛。而在機車部分,台灣是291輛,法國4.2,德國12.8,日本38.5,美國0.4。然而根據環保署早先統計,台灣每輛機車造成的空污,與一輛汽車不相上下。心算好的人馬上可看出,在5個國家中因交通造成的空氣污染,台灣顯然遙遙領先。
從化學燃燒反應的觀點來看,任何一輛以燃燒汽油作為動力來源的交通工具,只要一開上馬路,啟動了汽油與氧氣燃燒的化學反應,二氧化碳、一氧化碳、硫化物、氮氧化物等等有害氣體,就會產生。道理很簡單,打一個不太文雅的比喻,當我們吃下一堆食物,經過人體消化系統,及一連串化學反應,吸收了營養素作為能量,之後剩下一堆人體不能吸收的殘渣,就形成了糞便。同樣的,汽油就像是汽車的食物,汽油裡的碳跟硫,經過一連串化學反應,燃燒排出後就成為有害氣體;這就是以化石燃料為動力的交通工具,永遠無法避免污染空氣的結構性悲劇。
除了空污問題急待解決,以石油文明為基礎發展出來的汽車工業,在面臨油源不穩及日益消耗枯竭,汽車終有一天將成為廢鐵的壓力下,以新能源作為動力來源的環保概念車,終在先進的汽車工業大國萌芽,並逐漸成型上路。
氫-最環保最有效率的新動力
新的汽車動力來源,包括各種天然能源像是風力、太陽能,或以農場廢料、森林垃圾所製成的液態「生物燃料」,以及經過壓縮的天然氣或氫氣,都可替代汽油驅動小引擎或渦輪來發電;此外在各種發電方式中,又以燃料電池最受矚目。燃料電池材料十分簡單而節省,且發電過程產生的物質只有水,非常環保,是技術發展成熟而且相當看好的一種新能源。什麼是燃料電池? 這會兒,又要再從化學反應說起了。
燃料電池的發明是科技文明的偉大奇蹟。水(H2O)是由兩個氫(H)跟一個氧(O)所組成,透過燃料電池裡的結構,帶正電的氫離子(H+)跟帶負電的氧離子(O2-),會正負相吸、互相結合而產生電力和水。燃料電池便是使預先儲存的氫,與空氣中的氧氣反應結合,讓氫與氧離子能穩定流動、化合,產生持續性電力;當預先儲存的氫離子用完了,反應也就跟著停止。打個比方來說,以前是餵汽車吃汽油,現在是餵汽車吃氫,雖然概念簡單,但是因為動力來源不同,汽車的機械結構及動力系統上就要跟著做全新的變革,就像用微波爐跟瓦斯爐一樣能煮食物,但是你不能把電接到瓦斯爐,仍想煮熟一鍋熱湯。
2002年在南非舉辦的永續發展世界高峰會的企業展示場裡,就展示了幾款已經上市的燃料電池汽車,但因為是前所未有的高科技產品,所以價格是以百萬來計算。歐美及日本的各大汽車製造廠,也已陸續研發完成燃料電池汽車,並即將進行量產。目前因氫氣供應生產技術尚不普及且儲存不易,以致燃料電池成本太高,是燃料電池汽車推行最大的阻力。
台灣的燃料電池機車
台灣目前雖還未有燃料電池汽車上市,不過作為世界主要機車生產國,多年來研發的電動機車,是以蓄電瓶儲放電力作為能源來源,但蓄電瓶有供電不穩及電瓶衰竭的問題,使目前的電動機車無法開得太快太遠;燃料電池儲氫技術的成熟,便成了台灣電動機車能否成功轉型的重要基礎。
就在2000年10月,亞太燃料電池已成功研發了高效能且安全的儲氫技術,能將氫氣儲存在比一公升的寶特瓶稍小的儲氫罐裡,讓氫氣可像汽油一樣帶著走,也可擺在商店的架上販售,當氫氣用完再退回空瓶。
由於燃料電池在發電的過程,不產生任何廢氣,只有少量的水,當然也就沒有傳統汽機車所造成的空污問題。至於燃料電池機車的噪音來源,只有為了導入氧氣所裝設的風扇旋轉聲。預料2005年燃料電池機車正式上市時,將為習慣以機車代步的台灣,帶來更親近環境的新動力。