解鎖陸路運輸限制 世界最大貨機助推風電

編譯/潘楠慕 |2024.04.21
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「我們循環太陽能」執行長薩格海,看好太陽能板循環經濟。 圖/法新社
新塔什村長咬一口人造冰河的冰。圖/法新社
回收處理後的太陽能板準備運送出去。圖/法新社
吉爾吉斯天山山脈的人造冰河。圖/法新社
全球最大運輸機安托諾夫An-225在烏俄戰爭中被炸毀。 圖/美聯社

編譯/潘楠慕

陸路運輸難度往往限制了陸地風力發電場風機尺寸,現有一家美國航太新創公司,計畫打造機身長達108公尺的巨無霸貨機,其優勢不只是龐大,更在於龐大的機身卻可以在簡易機場起降,有利於將大尺寸風機葉片送到偏僻地區部署。

這家新創公司Radia的「馭風者」(Wind runner)若開發成功,將成為全球運輸機新霸主,機身容量會是全球載貨容積最大、機身長84公尺的安托諾夫「夢想」運輸機(Antonov An-225 Mriya)的7倍,不過這款運輸機已在烏俄戰爭中被摧毀。

「馭風者」的開發構想聚焦於如何移動巨大渦輪機葉片。目前一些建造中的離岸風力渦輪機,使用葉片最長達140公尺,而陸地風機之所以無法達到這樣的尺寸,其中一個原因是,幾乎不可能將這麼大的葉片運送到目的地,道路轉彎處的空間不夠、橋梁太窄等,處處都對風機葉片的陸運形成障礙。

但是葉片大小又對風力發電很重要。風力渦輪機掃掠面積,攸關風機能夠獲得多少風力能源,葉片末端掃掠面積比接近機軸處大,因此,葉片每增加一點長度,就能以不成比例的幅度多獲取一些能源。如果陸上風力發電能夠採用幾乎與海上所使用的相同尺寸葉片,將有助於以更低成本產生更多風能。

「馭風者」機身長108公尺、翼展長80公尺,24公尺高的機身不比空中巴士的A380巨無霸客機高,但採用翻轉式機頭設計,機艙位於機身頂部,使整個機身空間能充分用於載貨,可搭載最長105公尺、直徑7.3公尺的貨物,最大有效載荷重量高達驚人的7萬2575公斤,最大續航力約為2000公里,貨艙容量8200立方公尺。

除了能容納龐大葉片,還要便於運送,Radia的構想是在葉片製造廠和陸上風電場各設置飛機跑道,就可在葉片出廠後直接送上飛機,抵達目的地後,從飛機尾部吊掛卸貨,即能就近進行安裝。

因此,「馭風者」設計為可在長度相對較短的1800公尺跑道上起降,比一架小型客機起降所需跑道長度短30%到110%。此外,由於很多風電場會設置在開闊的平原上,Radia設計讓這架貨機可在跑道無完善鋪面的「半備用」機場運作,只需要地面被簡單清理過,無岩石、樹木等障礙物即可,如同軍機作戰時的簡易起降環境。

Radia公司已為「馭風者」計畫募集到1.04億美元(約新台幣33億元)資金,預計4年內完成建造、測試和認證。公司估計,這款運輸機為陸上風力開發商解鎖使用更大型渦輪機的限制,可望使再生能源成本降低多達35%,陸上風力發電場可在更廣泛地點部署。



引山泉打造人工冰河 農田得甘霖

吉爾吉斯天山山脈近年受氣候變遷影響,天然冰河正在逐漸消失,帶來水荒問題。為了因應水源減少問題,該國在全國廣泛打造人工冰河,供應農田灌溉用水。

吉爾吉斯楚河州伊塞斯克—阿塔區的新塔什村(Syn-Tash)村民,去年秋天花了兩周時間,引導從4000多公尺高天山山峰川流而下的山泉水,製造一條長20公尺的人工冰河,其深度在隆冬時達到12公尺。

人工冰河製作成本約為55萬索姆(約新台幣20萬元),新塔什村長德茲霍多謝夫(Maksat Dzholdoshev)說,當地居民大多數務農,預計將增建2到3條冰河,用於飼養牲口和灌溉。

天然冰河向來是像新塔什這樣的山村主要水源,但這些水源在全球暖化下正逐漸消失。冰河融化也對中亞低窪地區造成連鎖效應,尤其是在哈薩克、土庫曼和烏茲別克等較為乾旱的國家,仍實施承襲自蘇聯時期複雜且過時的共享水源計畫,水源減少加劇彼此原本就已緊張的關係。

對吉爾吉斯來說,該國脆弱的經濟有10%依靠農業生產,而且3分之2的民眾住在農村地區,因此更亟需找到水源短缺的解決方案,避免引發社會動盪。

人工冰河除了融化時提供水源,還可降低環境溫度、增加溼度,有助恢復從春季到秋季被放牧牛群吃掉的植被,農民也可把牲畜留在春季草場久一點,再換到夏季牧場,減緩放牧活動對土壤的侵蝕。

現在吉爾吉斯全國已興建24條人工冰河,預計將打造更多條。新塔什農民卡達諾夫(Erkinbek Kaldanov)站在人工冰河上說,他對於利用自然方式對抗氣候變遷感到樂觀,「我們將不再面臨水荒問題」。



老舊光電板重回供應鏈 後市看好

全球從化石燃料轉向使用再生能源之際,一個新的汙染問題卻正在逐漸浮現:如何處理老舊的太陽能板。美國有業者看好太陽能板循環經濟,正進行「都市挖礦」,從回收的舊板中取出可再利用的原物料,重新投入供應鏈。

美國全國每天新安裝數千片的太陽能板,但是由於太陽能板預期使用壽命約30年,第一波安裝的現已接近年限,引發了一場回收再利用的競賽。亞利桑那州光電板回收業者「我們循環太陽能」(We Recycle Solar)執行長薩格海(Adam Saghei)說:「一場老舊太陽能板重回供應鏈的海嘯即將來臨。」

廢棄太陽能板中約5%是生產時造成小瑕疵,但功能正常,只需翻新就可再派上用場,至於因老舊或受損而無法再運作的也還有利用價值。薩格海表示,「我們正在進行所謂的都市挖礦」,也就是從報廢太陽能板中挖掘可再利用的銀、銅、鋁和玻璃、矽等,具市場價值的原物料。

該公司工廠每天可處理多達7500塊太陽能板,而且令人驚訝的是,回收率最多可達99%,僅有一小部分廢棄成垃圾。金屬的用途很顯而易見,矽和玻璃可以用來做高爾夫球場的沙坑、當砂輪混合物,也可以用來做室外壁爐的材料。

亞利桑那州立大學可再生能源基礎設施專家陶萌指出,隨著各國致力擺脫化石燃料,預期未來20年太陽能板安裝將達到高峰,之後安裝量將超過除役光電板數量,屆時回收取得的材料價值可能相對較低,還有收回舊板的物流成本問題,在美國,回收費用由用戶負擔,可能降低家庭回收意願。

不過,薩格海仍看好太陽能板循環經濟市場,他認為需要的是擴大規模,「我們正處於前沿」。

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