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全球暖化對環境衝擊及永續發展的挑戰與商機

  • 資料發布日期:113-07-09
  • 最後更新日期:113-07-09

文/張紀倫
(工研院產業服務中心)

全球暖化已成為當今世界所面臨的一大挑戰,其對環境的影響日益明顯且無法忽視。根據英國著名財經周刊《經濟學人》(Economist)於2023年11月的報導,全球平均氣溫可能在2024年突破一個重要閥值。主因為溫室氣體驅動全球氣候系統發生劇烈變化,導致某些年份經歷比以往更極端的氣候情況[1]。換句話說,2024年的平均氣溫有可能超越過去的記錄水平。

因此,本文將探討全球暖化對環境的影響,包括氣候變遷引發的極端天氣事件增加以及生態系統的變遷。同時,將分析氣候變遷所帶來的挑戰及相應的商機,例如自然災害風險增加、發展永續性的可再生能源及智慧科技等解決方案,以減緩全球暖化對環境的不良影響。

全球暖化對環境的衝擊

全球暖化對環境的衝擊已成為當今世界所面臨的一大挑戰,對寶貴的生態系統及自然資源產生了負面且深遠的影響。首先,全球暖化導致氣候變遷,進而引發了極端天氣事件的增加。極端氣候現象如颶風、洪水、乾旱等頻率和強度增加,造成了嚴重的破壞和人員傷亡。根據聯合國世界氣象組織(World Meteorological Organization, 簡稱WMO)和歐洲聯盟(European Union)氣候監測機構「哥白尼氣候變化服務」(Copernicus Climate Change Service)報告指出,2023年因全球暖化與氣候變遷所造成的相關經濟損失估計超過134億歐元(約143億美元)[2]

極端氣候所衍生的颶風肆虐、洪水氾濫、極端乾旱等,皆是全球暖化帶來的重大挑戰。例如,歐洲氣溫相較於工業革命時期前已上升攝氏2.3度,導致該地區的阿爾卑斯山在過去兩年已失去多達10%的冰川。研究更發現整個北半球經歷了歷史以來最熱的夏季,引發了野火、颶風和水災,共造成超過200億美元的災損。

圖1:1901-2000全球陸地與海洋溫度急速升高
資料來源:英國經濟學人 (Economist)

其次,全球暖化對生態系統的變遷也造成了嚴重影響。許多物種因氣候變化失去棲息地,生態平衡受到破壞,進而對生物多樣性造成沉重打擊。根據CNN報導,位於北大西洋的格陵蘭島冰川正迅速融化,其面積已達1萬1000平方英哩[3]。曾被冰雪覆蓋的區域現正急速轉變為大面積的綠色植被,形成濕地或沼澤,對當地動植物造成了毀滅性的影響。據估計,若考慮到未開發地區所受到的衝擊,包括硬體損失、商業活動、人們暫時性失業等影響,全球暖化對我們的經濟可能造成超過2.8兆美元的衝擊[4]

圖2:1980-99, 2000-19年自然災害對於經濟損失對比
資料來源:日經亞洲新聞 (Nikkei Asia)

氣候變遷下的挑戰與機遇

上述提到的氣候變遷所帶來的影響不僅僅局限於國土層面的破壞,還對企業造成了重大影響。根據全球專業服務和管理諮詢公司怡安集團(Aon Hewitt)2022年報告統計,全球企業因天候、氣候和自然災害而支付的保險理賠金額已超過1,000億美元。值得注意的是,全球各再保險公司對此數字的估算略有不同,但大致在1,120至1,400億美元之間[5]

英國《經濟學人》報導指出,許多美國城市都面臨著「都市熱島效應」問題,即城市中心因為道路和建築物吸收和儲存熱量,導致城市區域的溫度比周邊地區高。舉例來說,位於美國西南邊的亞利桑那州鳳凰城在2023年7月份出現了多日溫度超過43℃的情況。假設該城市遭受為期5天的熱浪襲擊,加上過度使用冷氣導致電網斷電,可能導致超過1.3萬人受傷,其中過半居民需要住院治療[6]。這些情況讓各界擔心,認為2024年可能會成為歷史上最熱的一年。有鑒於此,許多美國大城市,如洛杉磯、邁阿密和鳳凰城等,已經設置了「熱災害防治長」(Chief Heat Officer)一職,負責監督城市的緊急應變和氣候調適機制。

研究已證明,化石燃料生產及使用衍生了全球過半的碳排放量,是導致氣候變遷的主要原因之一[7]。因此,有效限制和管理重工業等主要碳排放產業的措施變得刻不容緩。目前,鋼鐵、水泥、製造和石化等行業尚未受到政府的嚴格監管,主要是因為有效管理這些工業碳排放在技術上非常困難且昂貴,因此許多業者仍在觀望。要實現上述目標,業者首先需要在生產過程中大量使用電力,甚至採用氫氣或氨氣等清潔能源來取代原有煤炭、天然氣等化石燃料。其次,需要在現有設備上安裝碳捕獲設備,以減少生產過程中排放的二氧化碳。然而,許多企業認為在現實情況下,這兩種方法並不具有經濟效益。加上過去政府未能提供有效的政策引導業者實現永續發展目標,因此各國工業「褐轉綠」進展一直非常緩慢。

近期,一個名為「先行者聯盟」(First Mover Coalition)組織已在特定難以減排(Hard to Abate)的產業中取得了重大進展。該聯盟由鋼鐵、航運、航空和水泥等知名企業成立,其中包括空中巴士、快桅集團、亞馬遜、蘋果和Google等。該聯盟同意鼓勵其成員企業購買清潔能源,以促進清潔能源技術的快速普及並降低使用成本。這將有助於推動新型製程、儲能和再生能源等創新技術的應用,並加強與官方單位的合作,以優化法規並為企業提供更多支援[8]。為了進一步推動產業有效地導入減排措施,歐盟可能會在未來一年採納全球邊境調整機制(Carbon Border Adjustment Mechanism,CBAM),即所謂的「碳稅」。透過此機制,歐盟希望確保企業在實施減碳措施後,仍能夠進入歐美主要市場並保持競爭力。

圖3:First Mover Coalition 成員(部分)
資料來源:First Mover Coalition 官方網站

隨著環境、社會和公司治理(Environment, Environmental, Social and Governance 簡稱ESG)的概念逐漸受到重視,這將促使投資人投入「由褐轉綠」的項目,包括非高碳排的基礎建設、新材料、再生儲能等技術。這些產業及相關解決方案將成為下一個投資重點,以符合ESG的投資標準。

另外,導入循環式碳經濟(Circular Carbon Economy)也是未來產業發展的一大趨勢。由於碳主要的形態為二氧化碳,也是眾多工業製成的副產品,我們的供應鏈多年來依賴這種生產模式。然而,這種「原料開採→生產→浪費」的惡性循環不僅掏空地球寶貴的資源,還導致工業廢棄物和垃圾對生態系統造成嚴重汙染。因此,除了引入上述新型材料和能源,並導入碳稅鼓勵業者有效減排外,我們還需告別過去的線性發展模式(Linear Economy),進而導入循環式經濟 (Circular Economy)[9]。這包括減少使用原生化石碳生產的即拋產品、鼓勵使用永續材料製成的織品以及導入碳捕捉技術。知名品牌如愛迪達、H&M和Zara等已逐漸採用更多再生碳所生產的布料,以實現平衡經濟發展和環境永續的目標。

圖4:循環經濟示意圖
資料來源:Research Gate

永續發展商機的出現

追求經濟永續發展已成為當前全球各政府和企業所關注的重要議題。根據國際能源總署(IEA)發布的「2023年全球能源投資報告」,顯示2023年全球再生能源投資可達到1.7兆美元,較前一年增長了24%[10]。同時,氣候相關主題的基金截至2023年6月已增長至5,000億美元[11]。專注於導入相關創新技術的企業、新材料、創新解決方案及公用事業將會受到金融市場的青睞。

國際能源總署指出,由於美國、中國大陸、歐盟和印度等國對再生能源的需求迅速增加,因此對電網、電池和儲能領域的投資也急劇增加,相關再生能源支出累積金額達到6,000億美元[12]

全世界主要產業正處於能源轉型的十字路口,因此優化能源效率、電力需求預測、能源系統維護預測以及智慧電網優化等領域將成為各國政府和企業未來關注的重要議題。前文提到捕碳及碳管理等技術也將衍生龐大的商機。

圖5:2010-19年各國投資再生能源金額排行
資料來源:Investopedia, UNEP, Frankfurt School-UNEP Center, BloombergNEF

新創團隊解決方案分析

  1. 海洋福星生物科技-微藻減捕碳技術

目前公認人類活動所排放的溫室氣體是造成氣候變遷的元兇之一。大氣中懸浮微粒快速增加,二氧化碳、甲烷和氧化亞氮的濃度已達到80萬年來的最高水平,對整個氣候系統產生了影響[13]。當前,種植樹木被視為減緩溫室氣體的一種可行方案,然而其效率遠不及整體社會和產業所排放的二氧化碳量。此外,臺灣的土地資源有限,僅依賴植樹來抵銷二氧化碳排放是不切實際的。

成立於2020年的海洋福星生物科技聚集了具有水產養殖、市場拓展和智慧科技(AIoT及區塊鏈)等領域專業知識的專家。該公司希望通過結合育苗、培藻技術、藍碳共養模式和區塊鏈技術,達到有效養殖減碳的目標[14]。同時,團隊計劃引入碳盤查和碳足跡等機制,以提升國家和產業的競爭力。

該團隊發現,透過微藻除碳的效果比植樹高出20倍,並能夠吸收廢氣、廢水和除臭。因此,他們推出的微藻除碳M-MAP清淨機具有比樹木高20倍的淨化能力[15],可以全天候捕捉碳,並將其轉化為氧氣、負離子等對人體健康有益的元素。該清淨機安裝在室內,吸收二氧化碳作為微藻生長的營養源,同時除臭(例如氨氮、硫化物等物質)、去除PM2.5,從而提升室內空氣品質。最終,團隊希望通過大規模導入,使每個家庭都能輕鬆參與碳捕捉的工作。海洋福星生物科技在成立後不久便獲得國發天使基金和經濟部新創事業獎的認可,期望透過其捕碳技術和雲端碳管理解決方案,與其他機構共同努力實現2050年淨零碳排目標。

圖6:植樹及微藻捕碳淨化力比較、海洋福星生物科技M-MAP清淨機產品原理
資料來源:海洋福星生物科技(Ocean Star)官方網站

  1. 櫛構科技-數據驅動的車輛碳管理平台

企業的ESG轉型挑戰,實際上是對企業如何在數位治理轉型的過程中能夠找到兼顧符合國際標準的永續發展及企業成長的平衡點。成立於2022年的櫛構科技(Combogic Tech.),主要的解決方案為開發一站式運具碳管理雲端平台(CHAP-V),利用App和車載系統收集車輛行徑資訊,透過精密的演算法,準確評估車輛行為,辨識出高碳排放行為,提供自動生成車輛碳排放計算和減碳策略建議等功能[16]

櫛構科技團隊成員擁有多年 AI 演算法與 GIS 地理資訊系統專業背景,更重要的是擁有AI與GIS實務整合經驗,在產、官、學界皆有豐富實務經驗,並參與了多項企業在數位轉型、機器學習、資料探勘以及軟硬體整合系統等專案開發項目。

該團隊所推出的CHAP-V平台透過精密演算法與地理圖層資訊(Geographic Information System 簡稱GIS)結合,促使車輛行駛資料得以顯現,生成多面向減碳策略,協助企業用戶實現永續轉型,落實減碳目標。另外,該平台系統還提供雲端軟體式服務(Software As a Service 簡稱SaaS)的一站式碳管理平台,不但解決數據存儲與運算問題,優化以往手動計算而容易出錯的缺點,通過應用程式開發介面(Application Programming Interface 簡稱API)自動收集車輛資訊,並自動生成符合ISO規格的盤查表單[17],協助企業客戶實現碳盤查手續自動化,以利大幅減少人力等相關支出。

7:櫛構科技CHAP-V一條龍減碳平台架構說明
資料來源:櫛構科技官方網站

結語

在全球暖化對環境衝擊與永續發展的挑戰與商機的探討中,每個人都必須深刻認識全球暖化對地球所帶來的巨大影響,以及應對這一挑戰所蘊藏的商機。臺灣的新創團隊在此議題上能提供給政府、產業界及社會具有無窮潛力的解決方案。

首先,全球暖化對環境的衝擊所帶來的挑戰,包括極端天氣事件的增加、生態系統的變遷崩潰、海平面的上升等危機,不僅對我們的生活和經濟造成了巨大的損失,更對地球的永續發展提出了嚴峻的考驗。如果不能及時採取有效措施及行動,這個趨勢將會進一步惡化,對未來世代造成無法彌補的後果。

然而,我們也看到在這些挑戰中所蘊藏的商機與潛力。隨著氣候變遷問題日益嚴重,人們對於可持續發展的需求不斷增加。前文所提到不論是海洋福星生物科技的微藻減捕碳技術,或著是櫛構科技的碳管理平台等智慧科技應用,除了解決企業在達成ESG等永續發展目標,並創造潛在的市場商機。新創團隊透過國際合作、推動環保政策、提倡綠色生活方式等方式來應對全球暖化挑戰,實現環境保護與經濟發展的雙贏,更重要的是進一步提升臺灣新創隊伍在國際市場的能見度。

全球暖化對環境衝擊及永續發展的挑戰與商機,是一個巨大且值得我們深思和行動的議題。唯有通過共同努力,才能夠克服這一挑戰,實現地球的永續發展,讓我們的子孫後代能夠生活在一個更加美好的世界中。

 

 

[5] 白珮華 企業風險管理學 2023.01.31「數千億美元的巨災損失,再次敲響企業氣候風險的警鐘

[6] Aryn Braun 經濟學人 (Economist)「你的城市耐熱嗎?」,全球大趨勢年度雜誌 (The World Ahead 2024)

[8] Vijay Vaitheeswaran 經濟學人 (Economist) 「重工業褐轉綠的挑戰」,全球大趨勢年度雜誌 (The World Ahead 2024)

[9] Jennifer Holmgren,經濟學人 (Economist)「名家專欄-打造循環式碳經濟的必要?」,全球大趨勢年度雜誌 (The World Ahead 2024)

[11] 經濟日報 2024.01.26 「永續投資夯 氣候商機成亮點

[13] 交通部中央氣象署「氣候變遷的原因

[15] 海洋福星(Ocean Star)公司產品微藻除碳M-MAP清淨機介紹

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