文╱編譯陳韋廷
去年11月聯合國氣候峰會(COP26)達成的最大共識是在2050年實現淨零排放,減碳方式除了使用綠電、節能與改變用電習慣外,歐美多座城市正積極回收環境中的熱能,像是全球最古老的倫敦地鐵就從地下回收多餘廢熱,兼顧減排與降低能源消耗。
《紐約時報》報導,倫敦伊斯林頓自治市議會開發、規畫並利用了地鐵列車電動馬達及煞車系統產生的熱能,為數百戶家庭、一所學校與兩個休閒中心提供暖氣及熱水。
由於全球和各國中央政府應對氣候變遷行動落後,城市正扛起幫忙實現未來十年淨零碳排目標的責任。伊斯林頓市的做法只是世界各地許多城市為民眾與企業供暖,同時減少溫室氣體排放、提高效率以及幫民眾省錢的眾多創新舉措之一。
加拿大卑詩省溫哥華市一個社區也在回收廢熱,卻是來自汙水下水道。瑞典斯德哥爾摩也使用來自下水道的廢熱,以及數據中心等熱能來源來為該市供暖。
建築物也是城市溫室氣體排放的一個主要來源,主要因為在很大程度上,暖氣、冷氣、煮飯及電力使用均仰賴化石燃料。
研究地球能源、碳捕捉與儲存的英國杜倫大學地球科學系教授格魯亞斯說:「若你可以開始使用一系列廢熱,就可以減少一大部分的溫室氣體排放。我們真的不必用攝氏1000度高溫燃燒汽油來讓洗澡熱水溫度達到攝氏30度。我們需要做的是跟自然合作,將熱能的使用最佳化。」
區域供暖系統的概念可追溯至14世紀的法國,甚至有人說可追溯到羅馬帝國。在20世紀,地熱、生質能或天然氣等化石燃料通常被用來透過絕緣管線,從一處集中地點輸送熱能與熱水。雖然這是一個比使用單一鍋爐及其他局部熱源更有效的方法,但仍是溫室氣體排放的主要來源。
●紐約市 利用天然氣加熱
紐約市擁有全球最大的區域供暖系統之一,為曼哈頓許多建築提供冷暖氣,有時甚至供電,但這個由能源供應商聯合愛迪生營運的系統,是利用天然氣和部分燃料將水加熱,並產生為系統提供動力的蒸汽。
●伊斯林頓 從地鐵獲取熱能
從倫敦北郊一路延伸自倫敦市中心的伊斯林頓,部分地區的供暖系統與電網在2012年啟用。伊斯林頓市的創新之處在於從地鐵獲取熱能,該系統從規畫、興建再到2020年3月開始營運共花費5年多的時間。
地鐵內的熱空氣通常會透過車站和通風井釋放到空氣中,但現在,這些熱空氣從倫敦地鐵一個廢棄車站的通風井被抽往Bunhill 2能源中心,轉而供應當地約1350個家庭,甚至還能多服務900戶。
伊斯林頓市議會的環境與再生部門主任湯森德說:「對我們當地居民來說,這絕對是一件正確的事情,因為這幫助許多用不起暖氣的地區省下錢。對世界各地的大城市來說,這是一個完美的解決方案。」
●溫哥華 回收下水道廢熱
在溫哥華,建築物碳排量占城市總排放量的57%。市內結合排汙水的供暖系統「福溪社區能源中心」,為數個人口密集、位在市中心社區提供服務,碳排量卻比市內一般建築物少了60%。
目前,來自廢水與汙水的熱能為溫哥華市內43座建築提供7成的暖氣和熱水,剩餘3成則來自天然氣,但該市目標是在2030年達成加熱馬達使用的電力,97%須來自水電大壩提供的零碳電力。
溫哥華市的系統在2010年啟用,及時為2010年冬奧會選手村供暖,它是北美第一個公用事業規模的下水道廢熱回收系統。從那時開始,該系統不斷擴大並打算在未來幾十年為2200萬平方英尺(62萬坪)的空間供暖。
●斯德哥爾摩 數據中心生力軍
至於斯德哥爾摩,能源供應商Stockholm Exergi熱能回收部門主管雷蘭德表示,斯德哥爾摩跟北歐、芬蘭和俄羅斯的電網互聯性特別好,加上擁有相對清潔的電力結構,對數據中心業者有很大的吸引力。
過去幾年,亞馬遜、臉書與谷歌在瑞典設立數據中心,但雷蘭德說,由於這些數據中心離斯德哥爾摩太遠,無法回收到它們產生的廢熱。
許多公司都希望把數據中心蓋在寒冷氣候的地區,藉由周圍空氣來降溫,比空調更有效率,但雷蘭德認為,將熱能重新利用更具有意義。 「若你在瑞典這樣寒冷的地方建數據中心,浪費熱能是愚蠢的,因為熱能在寒冷的國家是有電力和能賣錢的。」
他還表示,拜數據中心及其他來源的熱能之賜,斯德哥爾摩得以關閉該市最後一個燃煤電廠。
原文出自《好讀周報》654期