Category: 環境永續

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能源與永續文明

By Jwu-Ting Chen, Emeritus Professor Chemistry, NTU (轉載自中研院知識饗宴系列 V9,2013) 楔子 能源和文明的永續到底有什麼關係? 華夏文化在世界文明中是綿延最久的文明之一。但是先跑的不一定贏,現在贏的也未必永遠贏。 從地球自然史的眼光來看人類文明,不過是永恆中的一瞬。我們創造出來的文明,在兩百年內,已經將儲存在地表上可用的淺層油耗盡泰半。好日子還沒過多久,突然能源危機就成了已開發及開發中國家的夢魘。能源危機就是指在經濟上能源供給發生了瓶頸壅塞現象。一般庶民更容易感受的是地區油電漲價反映在工業原料、交通燃料、或民生物資上,價格都明顯的上揚。全球油價的上漲趨勢是不可能回頭的。在二十一世紀,我們必需面臨方便開採的石油愈發供不應求。這是全世界的難題,而臺灣更是一個沒有天然能源的國家,我們將如何因應以度過難關? 歷史上的文明起落 從科學家的觀點,能源和資源其實是一體的兩面。地球上有多少能源?能供給多少人口過甚麼水平的生活?當科學家說地球上的能源和資源都是有限的,是根據那些知識的立論呢?首先我們先看看歷史上,人類有那些輝煌文明的起落。 二萬年前歐洲的克羅馬儂人在洞窟中留下了驚人的壁畫。三千年前中東巴比倫宏偉的城牆和城市,今天只能在博物館中找到斷垣殘壁。中國夏商的傳奇,一直到二十世紀出土的商墓中才獲得了實體的證據。三千年前埃及的金字塔已能將抽象的幾何之美融入建築技術;無獨有偶,八百年前墨西哥的阿茲特克人將天文融入金字塔的建築。南美洲祕魯高地的印加帝國(圖一)及柬埔寨的吳哥窟在近千年前都以精緻的灌溉工程與農耕技術創造了百萬人口的皇城。帝國樓起樓落,繁華落盡的輝煌早已湮沒在荒煙漫草之中,他們的後代淪落之時,都不知道祖先如何散盡昔日的光彩。 東太平洋有一個復活島,距離南美洲西岸不足500公里。以臺灣為文化母島的南島文化先民曾經乘風破浪,駐足於此。復活島曾經有過參天的椰子樹矗立在整個島嶼,現在只有向海環島而立高達數公尺的的巨石頭像,漠然地迎接著日頭的起落,唏噓過往的榮景(圖二)。 歷史上多少令人神往的文明,消弭猶如飛鴻踏雪。也難怪眾多無知之士穿鑿附會於神幻奇聞或外星玄說。利用群眾不求勝解的好奇,大賺收視率的銀子。今天的科學考古、語言文字學、生命科學、地球科學的知識都指向,無論是天災與人禍,一旦重創生態系統,不論多光鮮自豪的文明也可能無以為繼,失去永續的機會! 近兩百年來,歐美隨著工業革命之後,趁著資本主義的自由市場與科技文明急遽發展之勢,政治及經濟勢力如猛虎出匣的攫奪了全球大半的資源。另一方面,經歷理性主義與啟蒙運動洗禮的歐洲也促成了近代科學的崛起。科學使得人類獲得了認識物質世界新的窗口,不僅擴張了我們五官與經驗的疆界,正確的科學理論甚至使得人的心智思維無遠弗屆。當我們開始知道宇宙與自然之中物質與能的關係時,終於有了不同於昔日的知識來認識人類的過去與今日,甚至揣摩我們與週遭世界的未來。 科學家眼中的物質與能 希臘先哲赫拉克立圖斯認為世界是一種流變的狀態(fluxional state),每天升起新太陽,所以火應該是萬物之源。這種想法和今天「能」的流動變化概念及能與物質的關係儼然相似,卻又似是而非。 物理學家定義「能」可使事物作工、使力或發生功效或行為。換句話說,物質的改變必然伴隨能量的變化。而一般人對「能」的概念最直覺的印象應該就是「熱」。科學對「能」的尋根之旅終於在二十世紀找到了宇宙源自「大霹靂」(Big Bang)的證據。雖然大爆炸並不是產生「能」的終極因,但是哈伯望遠鏡更進一步的讓科學家知道大爆炸發生在137億年前,目前還在持續膨脹之中(圖三)。 在宇宙漫長的歷史中,伴隨著星雲、太陽系、行星的形成,有許多種形式的「能」伴隨著物質的演化。最早隨著宇宙出現的就是光與熱。19世紀麥克斯威爾才發現光就是電磁波。雖然人類的眼睛只看得見七彩的可見光,但是比可見光(光量子)能量更大的還有紫外線、X射線、伽瑪射線等;比可見光(光量子)能量小的依序為紅外線、微波、各種無線電波等。 愛因斯坦最有名的方程式就在陳述物質和能量在特定的條件下是可以互變的。 今天科學的宇宙觀認為宇宙初始的能量和質量互變,於是產生了一個粒子組成的世界。爆炸後的宇宙逐漸冷卻下來,一小部份形成次原子粒子,再形成原子。光譜學還告訴我們這些原子中約有60%的氫原子,約有37%是氦原子。太陽中最多的元素也是氫,約有73%,氦則是25%。 太陽是宇宙中典型的能源庫。太陽是恆星,不斷的進行核融合,將輕的元素轉變成重的元素,同時放出「核能」。今天的太陽大約已有五十億年的歲數,而且應該有過前世。因為恆星爆炸成超新星後,再重新凝聚,才可能形成元素種類眾多的行星。太陽核能的一部份能量以「光能」的形式釋出,地球就是最大的受惠者。 靠著「太陽能」的蘊育,地球是一個由88種元素組成的繽紛世界。最多的元素是鐵約35%,但鐵幾乎都在地心。其次氧原子佔30%,氧卻是地殼中最多的成分。地殼中次多的是矽,矽和氧就組成了砂、石、土壤的主要成份。地球組成並不均勻,88種原子以不同種類、不同數目、不同方式的結合而且變化,造就了多采多姿的大自然。 地質學的研究顯示地球已有46億年的壽命。這個不尋常的星球早就形成了一顆硬質行星,就是有固態的地表。克卜勒在約五百年前就發現地球的公轉軌道是非常接近圓形的橢圓。目前衛星最精密的測量得知,地球公轉半徑147,098,290...

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除了環保之外,還有更多被你忽略的重要問題—永續活動的重要性、架構及指引

作者:賴柏宏  政大科技管理與智慧財產研究所 特約編輯:詹詒絜  歐盟 Erasmus Mundus 環境科學、政策及管理碩士     前言 我們曾看著其它國家一塵不染的街道與環境而羨慕他們擁有較好的公民素養,我們也曾立志及要求自己在跨年後不留下任何一項垃圾,以證明我們也具有良好的公民素養。但這樣的行為需要不斷地被鼓勵及監督,情況時而良好,時而失控。 至今,我們仍然常見到活動結束後,滿地垃圾的狀況。但垃圾的處理僅止於表面問題,其實還有更多關於「永續」的細節藏在活動舉辦的過程中。舉例來說,你知道手上的食物是從哪裡來的嗎?你知道發生意外事故時該如何逃生嗎?你知道臨時搭建的設施可能有什麼危險嗎?你知道你的造訪對當地社區造成壓力嗎? 忽略這些問題看似並不急迫,但我們絕對正在冒著高風險在參與各項活動。     衝擊 無疑地,舉辦活動是一項擁有整合多方資源特性的營利事業,通常具有主題性且熱鬧的活動能夠吸引大量的參與人數,也為當地帶來了許多經濟收益。像是大型活動如電玩展、演唱會、運動賽事、以及節慶活動,皆能夠吸引大量地觀光人潮。但這些活動卻也可能造成許多潛在的負面衝擊。這些衝擊大致分為: 經濟衝擊:物價通膨、財富分派不均、活動失敗帶來高經濟風險。 社會衝擊:活動發展過度將造成社會風險的增加,可能導致當地居民的移出。 環境衝擊:污染及過度浪費、雍塞交通、增加當地自然資源的負荷。 如何使活動舉辦能夠更加的永續,將經濟、社會及環境衝擊皆考量進去,則是現在活動產業與國際社群都正在關心、思考的議題。 學者將責任性活動、綠色會議、環保活動、社會責任之相似的活動管理規劃概念統稱為「永續活動」(Laing, 2010)。與環保為主要訴求之活動不同的是,永續活動增加了社會與經濟的考量,評估活動造成的各項負面衝擊並發展出永續活動管理方針(Raj, 2008)。 永續活動管理的作法不僅只是為了環保目的,也為了滿足社會責任、行銷、公共關係之各項需求。     何謂永續活動? 學者Raj參考至今既有的活動管理政策,並提出永續活動管理架構來說明基本的永續活動如何落實。永續活動架構中列出活動規劃及管理者必須考量的十項管理議題(請參考下圖): 組織架構:各項永續活動管理作法都必須建立在「組織架構」的設計上。因為組織架構代表的是一個組織的管理能耐以及組織內部情境,決定活動永續政策的制定以及各項活動舉辦行為,包含分派職權、與利害關係人之合作關係…等。...

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有機農業的潛力:有機農業典範轉移,以菲律賓內格羅斯島為例

作者:曾容愉  歐盟Erasmus Mundus  碩士生 特約編輯: 詹詒絜  歐盟 Erasmus Mundus 環境科學、政策及管理碩士     有機農業及其產出研究 在全球人口持續擴張的趨勢下,對於糧食的需求同步擴張,許多報告指出全球糧食系統改變的必要。 然而,農業目前面臨兩種挑戰,其一是提高產量,其二是降低對環境的傷害,意即在餵飽人們及提供所需要的肉類與高卡路里飲食的同時,又必須將糧食生產過程中,對環境所造成的影響降到最低。 目前為止,「有機」顯然是一個能夠降低傷害生態系統的農法,但過去曾有學者Seufert等人(2012)指出,有機農業的產出低於慣行的工業化農業。因此,要達到同樣的產出,有機農業需要使用更多的土地。 不過,有趣的是,當越來越多的科學家投入生態農業的研究時,便愈加發現其好處。 倫敦皇家學會會報(Proceedings of the Royal Society of London)於2014年發布了一份關於有機農業與慣行農業產量差異的研究報告(詳參:多樣化農法減少有機農業與慣行農業的產量落差)。 報告指出,當有機農場採行生態農法(如間作與輪作)時,有機農業與慣行農業產量的差距遠比先前所預期的小,或甚至不存在差距。以豆類為例,兩種農業之間的產量幾乎無差距。事實上,關於有機農業與慣行農業的產量,早在幾年前(2012年),Seufert等人發表於「自然」期刊的研究已進行比較,該研究當時指出,有機農業相對於慣行農業減少了25%的產量。 然而,在倫敦皇家學會會報的這份研究中,研究學者指出,在研究方法上,相較於兩年前Seufert等人的研究,這次(2014)的研究是採用更多的農場樣本數(3倍),以及更為挑剔、精細的統計方法;同時,該研究也指出,兩年前所採行的研究由於統計上的偏差,錯誤地呈現有機農業產量與慣行農業的產量差距。 話雖如此,過去50年來,決策者、高等教育機構、國家科學基金會(National Science Foundation)以及慈善事業等機構的研究,多著重在高產出的慣行工業化農業研究,這樣的偏好在科學或政治體制中根深蒂固。 舉例來說,「自然」期刊拒絕那些質疑其2012年所發布的研究報告結果的新研究;美國農業部(USDA,...

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從源頭做起的永續—生產者延伸責任之引介

作者:詹詒絜   歐盟 Erasmus Mundus 環境科學、政策及管理碩士 特約編輯: 詹詒絜   前言 多來年,隨手做回收成為我們生活中的一部分,但你曾經想過是誰負責在做蒐集?是誰在處理加工這些回收物品?回答這些問題,也許我們首先會想到拾荒業者、慈濟以及每天跟隨在垃圾車後面的回收車,前者屬於民間單位,後者則屬於各縣市政府環保局單位下的地方清潔隊。 民眾通常把回收物品交給這些單位,再由他們轉交給回收商,經過進一步分類後,回收物品會被送到再生處理廠進行加工,處理過後還能被使用的物質就成為二次料,回到生產循環中;無法再被使用的物質則變成廢棄物,最後會被掩埋或是焚燒。 這個程序其實延伸出另一個問題:是誰應該負擔這中間蒐集、分類及處理等程序上的財務責任?   生產者延伸責任(extended producer responsibility, EPR) 瑞典隆德大學工業及環境經濟國際學院(International Institute of Industrial Environmental Economics, IIIEE)Thomas Lindhqvist教授在遞給瑞典政府的環境報告中提出生產者延伸責(extended producer responsibility, EPR)概念,其意指生產者的責任應該被延伸到產品的整個生命週期。生產者的工作並不是把產品製造出來就結束,其還應該負責產品在被使用後的廢棄回收及處理程序。 其概念背後的邏輯為有鑑於生產者掌握了產品的設計、原料和生產,一個產品的產出過程和後續使用及廢棄階段上對環境影響都與前端的設計、原料和生產息息相關。從這個角度來看,生產者必須承擔回收、再生及最終處置的責任。 如此概念也是為了促進生產者重新思考產品的設計和原物料的使用,像是如何多利用可回收物質,以在後端廢棄處理上能夠比較順利或降低廢棄成本等,進而降低產品對環境的衝擊。...

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台灣的永續藍圖該怎麼畫?——在聯合國永續發展高峰會與巴黎氣候高峰會之後

作者:許菀庭 台灣青年氣候聯盟執行長 特約編輯: 詹詒絜 歐盟Erasmus計畫環境科學、政策與管理碩士/台灣青年氣候聯盟理事   前言 2015年,你是不是也曾經換了臉書大頭貼祈禱呢? 從1月「我是查理 (Je suis Charlie) 」(查理週刊恐怖攻擊事件)、11月巴黎乃至黎巴嫩、伊朗等國發生的一連串恐怖攻擊事件,世界上的網絡用戶,透過社群網絡集結起群眾的力量,捍衛平等與人權。然而,不只是世界上的facebook用戶,世界各國的官員也在這一年,為人權達成許多新的里程碑。 巴黎恐怖攻擊後的一個月,接續京都議定書的「巴黎氣候協議」於巴黎正式定案,為全球人類的下一波氣候行動揭開序幕。同年9月25-27日,各國高階官員也齊聚於紐約的「聯合國永續發展議程高峰會」(UN SDG Summit) ,擬定出17項永續發展目標(goal)以及169項細項目標(target),這些決議將會是未來15年全世界為平等與人權而努力的重要方向。 回想同一年在台灣發生的故事,我們經歷了八仙塵爆、空汙紫爆、蘇迪勒風災、史上最熱的聖嬰現象與暖冬,與60 多年來最大的春季缺水危機。正當全世界為了對抗氣候變遷、邁向永續發展與人權進步而集結力量的同時,我們也隱約看見了台灣在永續之路上的重重阻礙。筆者在這裡希望藉由簡單地回顧永續發展目標的討論脈絡及其願景,並從聯合國氣候高峰會與永續高峰會兩大重要會議於同一年舉辦所顯現的意涵,探討「氣候議題架構下的永續發展目標」,來反思現階段的台灣情境,以及我們可能需要做些什麼。     永續發展目標是哪裡冒出來的? —— 歷史脈絡 自從工業革命以來,世界快速變遷,我們像是不小心按到十倍速快轉鍵一樣,在不到兩百年的時光內,走入全球經濟整合、產業變革、溫室氣體排放急速爬升,這一切也快速地擴大各國貧富差距現象。到了20世紀中葉,各國科學家針對氣候變遷、環境破壞提出的警訊漸漸受到重視。 於是在西元1987年,聯合國「世界環境與發展委員會」發布《我們共同的未來》(Our Common Future) 報告,對「永續發展」提出定義。這份重要的官方報告使得國際上最重要的兩組議題––「環境」與「貧窮」––在論述與行動上開始產生匯流。 西元1992年在巴西,里約地球高峰會 (Rio Earth...

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迎向永續未來:系統動力學的貢獻

作者:黃意鈞 歐盟Erasmus Mundus學程系統動力學碩士生 特約編輯: 詹詒絜 歐盟Erasmus計畫環境科學、政策與管理碩士/台灣青年氣候聯盟理事     今日人類面臨了許多重大挑戰,以台灣為例,當前我們面臨了包括產業轉型瓶頸、年金制度瀕臨崩潰、醫療崩壞、氣候變遷及永續發展等問題。這些問題有幾個共同的特色: 1. 複雜性:由多種不同因子之間的交互作用而產生,並且也和其他議題相互影響。例如,年金制度牽涉到人口議題、經濟發展;醫療崩壞牽涉到健保財務機制、醫病互動、藥價政策、醫院經營等因素;能源議題牽涉到不同發電方式的可行性、氣候變遷、產業發展等因素;而生態系經營管理涉及在地居民生活方式、生物多樣性保育、產業發展等面向。 2. 動態性:構成難解問題的因子不僅多樣,因子之間的交互作用也可能持續變化,導致問題的嚴重性會隨著時間推移而演變、發展,因此這些難解的問題不僅是複雜的,同時也是「動態的」。 3. 涉及不同的利害關係人:問題的複雜性意味者有多種不同的角色參與其中,這些不同的角色往往有不同的觀點與考量,使問題無法只靠少數的「專家」處理,而是需要納入不同利害關係人的參與。 這些特色讓我們原本想要用來解決問題的方法往往無法發揮預期的效果,或是即使有效果卻也意外地產生了負面的副作用,有時甚至產生反效果,也使得系統動力學應運而生。   處理動態複雜系統的哲學與方法 系統動力學(Systems Dynamics)起源自美國,由麻省理工學院史隆管理學院(Sloan School of Management)的教授Jay Forrester (1918-)所創立。他早期研究電子工程,並且參與了現代電腦的開發,後來於1950年代結合控制工程(Control Engineering,關注系統內部的回饋機制與自我調節)、控制論(Cybernetics,關注訊息在控制系統中所扮演的角色)以及組織理論(Organization Theory,關注人類組織結構與決策機制),發展出一套研究複雜系統的哲學與方法,也就是系統動力學。 經過五、六十年的發展,如今系統動力學已經被運用在社會科學、自然科學、工程科學、管理學等不同的領域,以及永續發展、氣候變遷等跨領域議題。 系統動力學的目標是「研究系統組成部分之間的交互作用如何產生系統層級的行為變化,進而找出能夠顯著影響系統行為的槓桿點來改善系統」。 在運用系統動力學的過程中,首先會針對想要處理的問題蒐集各種因子,接著把這些因子放入電腦模型中,模擬它們在真實世界裡的互動關係,藉此讓問題在電腦中「重現」。接著研究導致問題發生的結構性因素,最後嘗試設計對策以引發系統性的變革,讓系統往不同的方向發展。...

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談氣候變遷侵權行為訴訟作為推動環境議題的手段:從美國案例來反思

作者:台大法研所碩士  李彥麟 特約編輯: 詹詒絜   歐盟Erasmus計畫環境科學、政策與管理碩士/台灣青年氣候聯盟理事 編輯:林庭宇  台大法律系學士   前言 在民主國家,行政及立法兩個政治部門是直接或間接透過選舉而產生,具有民意基礎又受到人民監督。由政治部門進行氣候變遷治理的工作,似乎是理所當然的事情。相較之下,作為司法機關的法院通常不具有民意基礎、也不對人民負責,其在氣候變遷治理上究竟可以發揮何種功能?本文將會概述美國幾個著名的氣候變遷侵權行為訴訟,透過這些訴訟的例子,反思氣候變遷侵權行為訴訟的意義。   1. 美國的氣候變遷訴訟背景 美國在柯林頓政府時期簽署了京都議定書,但未獲國會的批准。2001年政黨輪替,共和黨的小布希上任總統後,美國聯邦層級對於氣候變遷的態度更趨消極。然而,美國的公民社會活力充沛,行政法與環保法令也相當強調人民參與的程序權及司法審查,透過環境訴訟來捍衛環境,對於美國的環保團體與環境律師而言是家常便飯。 眼見政治部門此路行不通,關切氣候變遷的民間團體與地方政府,便轉向不受政權更迭的影響、不受企業的遊說、享有獨立性的法院,試圖以訴訟的方式繼續推動美國的氣候變遷治理。然而,在對立的一方,產業界及一些以化石燃料礦業為主要產業的地方政府(例如產油的德州、產煤的維吉尼亞州),也有可能提起訴訟,挑戰聯邦政府因應氣候變遷的法令或措施。 在這樣的政治背景及法律傳統下,美國的氣候變遷訴訟案例可說是相當豐富。基本上,這些訴訟可大別為「氣候變遷侵權行為訴訟」以及「氣候變遷管制訴訟」:前者主要是由氣候變遷的受害人民、地方政府(在環保團體的協力下)為原告,向發電廠、汽車業者、石油業者等排碳大戶請求侵權行為損害賠償或請求法院判發禁制令的案例;後者則是環保團體或產業團體認為政府的氣候變遷管制違法或違憲,而以聯邦政府機關——特別是環保署(Environmental Protection Agency,EPA)——為被告,所提起的訴訟。本文的案例分析將以前者為主。   2. 美國的氣候變遷侵權行為訴訟 在法律上,若某甲不法侵害了某乙的權利,造成某乙的損失,某乙可以向某甲請求賠償其所受的損害。填補損害是侵權行為最主要的目的;而賠償責任將使行為的外部成本內部化,改變某甲的行為,發揮管制行為的效果。這就是侵權行為法的機能。 將侵權行為法套用到氣候變遷議題上,結果會如何?企業從事經濟活動,排放溫室氣體,造成全球暖化與氣候變遷,隨之而來的海冰熔化、山林野火、水資源短缺、海岸侵蝕、颶風肆虐,帶來人身與財產的損害。 如果企業為了避免被法院判決支付受害者鉅額的賠償金,則企業未來勢必須減少碳排放。如此一來,法院實質上將取代行政與立法部門,搖身一變成為管制溫室氣體的角色;而面對積極的法院,原本裹足不前的政治部門,可能就必須在氣候變遷政策與立法上有所回應。 換言之,在單純填補受害人的損害這種自利的理由之外,用訴訟來逼迫排碳大戶減碳、促使政治部門表態,這就是氣候變遷侵權行為訴訟原告(以及環保團體)所打的如意算盤。 近年來,美國的氣候變遷侵權行為訴訟包括以下幾個重要案件: (1) Connecticut v. American...