地球SOS

    目前溫室效應產生氣候異常，全球暖化的現象，讓人類的生活備受威脅；到底溫室效應會對環境造成怎樣的危害呢？究竟該如何解決這些使環境惡化的問題呢？

溫室效應追追追

    溫室氣體包含二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氟氯碳化物(CFC)、氧化亞氮(N2O)、臭氧(O3)，這些溫室氣體會造成溫室效應。

由於溫室效應愈來愈嚴重，使北半球冬季逐年縮短，更濕且冷；而夏季則變長，更乾且熱；亞熱帶地區將更乾燥；而熱帶地區則更潮溼。由於氣溫增高，水氣蒸發加速，全球雨量每年將減少，各地區降水型態將會改變。植物、農作物之分佈及生長能力產生變化，並且加快生長速度，造成土壤嚴重貧瘠，農作物生長將受到限制，且間接破壞生態環境，改變生態平衡。 改變地區資源分佈，導致食物、水、漁獲量…等供應不平衡，將會引發一連串重大的問題。

   根據大地地理雜誌第186期報導，台灣地區 四面環海，溫室效應會造成環境很大的衝擊，尤其是海平面上升對台灣外島地區的影響非常大，例如：臺東的蘭嶼、綠島、屏東的琉球嶼、澎湖群島、宜蘭的龜山島、臺北的花瓶嶼…等外島，以及台灣本島的各個港口都恐怕都會沉沒於海底。從台灣地區過去各地每年平均氣溫上升紀錄，約為0.54℃~0.79℃之間。由此可知，溫室效應對於台灣地區的影響是無法避免的，這些情況應受到大家的重視，我們該想想辦法，絕對不能讓地球繼續被污染，使溫室效應持續惡化。

溫室效應的解決方案

可以因應溫室效應的幾種方法如下：

1.加強宣導再生能源的知識，例如：太陽能、水力、風能、生質能、地熱、潮汐等研究及利用。

2.加強全國各地再生能源之使用。

3.積極研發各種再生能源的技術應用和問題解決方式。

圖片來源　行政院環境保護署　

http://taqm.epa.gov.tw/emc/default.aspx?mod=PsiAreaHourly

灰色的城市 

    太陽能是地球的希望之光，是能源之母。但是，現在地球感冒了，失去地球之前的生機，顯得死氣沉沉，太陽能就是環保潔淨的再生能源，既可以輔助化石能源的有限性，又可以使環境潔淨，拯救地球。

    由於經濟發展，工廠排放大量的二氧化碳；交通進步，快速成長的汽機車所排放的廢氣，使我們原本清淨的城市，變得灰濛濛的，而成為可怕的「灰色」城市。因為二氧化碳等廢氣不斷排放的結果，使得原有美麗的青山綠水面貌，被破壞殆盡，也讓我們人類的健康大受威脅。 

    空氣污染不論是對地球環境、動物、植物，甚至是人類都有危害。環境遭受破壞的結果，不但害人而且害己，為什麼人類要自作自受呢？我們應該努力的減少污染，把地球這顆沾滿塵土的綠寶石擦乾淨，還給我們居住的城市清新亮麗的面貌。

尋找解決環境惡化的方法 

    人類為追求更高品質的生活，過度使用現有的有限資源，不斷的工業生產、經濟發展，雖然生活變得更便利，但是卻造成環境的傷害，如臭氧層破洞、溫室效應…等環境惡化的問題，也使我們所居住的城市變得灰濛濛的，影響我們的健康。 

    藉由揭開太陽能樹屋的神秘面紗，秀朗國小研究小組對於太陽能產生強烈的好奇心，試圖以「太陽能」為主題進行研究，尋找解決環境惡化的方法，讓地球生生不息。

認識太陽能

    我們首先要了解太陽能的歷史源由，以及太陽能如何發電、希望可以讓我們更加了解環保無污染且永續利用的太陽能。

    歷史上記載第一個直接有系統的應用太陽能的人，可能是希臘科學家阿基米德，傳說他在紀元前215∼212年間，利用某種光滑反光器把太陽熱能集中，燒毀圍攻Syracuse的羅馬艦隊，由於此事被認為僅是傳說。西元1964年一位希臘工程師，正式將反光器，打磨成100具非常光亮的銅盾，將離海岸90公尺遠的木船，利用太陽熱能予以著火燒毀。

    愛因斯坦於西元1905年提出太陽能光電效應，說明某種條件下，當光照到物質時，它好像具有粒子性的結構，成為一包一包不連續的能量包裹。愛因斯坦告訴我們：「光是有兩種特性的，一種是波動性；一種是粒子性。」例如電動門就是利用光電池，當電子眼探測到有人過來時，門就會自動打開。

太陽能的應用─分成兩種：熱利用和發電

太 陽 能 熱 利 用

(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。

(二)太陽能熱水系統
早期最廣泛的太陽能應用即用於將水加熱，現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要元件包括收集器、儲存裝置及迴圈管路三部分。

(三)、暖房
太陽能暖房系統（ｓｐａｃｅ－ｈｅａｔｅｎｇ）利用太陽能作房間冬天暖房之用，在許多寒冷地區已使用多年。因寒帶地區冬季氣溫甚低，室內必須有暖氣設備，若欲節省大量化石能源的消耗，設法應用太陽幅射熱。

小黑立大功－－認識太陽能電池

太陽能電池最早使用是在1958年時，太陽能電池開始使用於太空中，運用於人造衛星；1974年，才運用在地面上。然後就一直演變到今天，已有了許多的太陽能產品，例如：太陽能飛碟模型、太陽能車、太陽能烘培機、太陽能手電筒...等用品，都是利用環保的太陽能光電板來發電。

太陽能電池依結構分成三類：1.單結晶矽； 2.多結晶矽 ；3.非結晶矽，它們都有不同的特色。單結晶矽發電效率最高，約可轉換成24%且價格便宜、生產快速；多結晶矽切割不易，效率也只能轉換成18%；非結晶矽也是像單結晶矽價格便宜、生產快速，但是發電效率較低且壽命不長。

陰天還有電嗎？ 

　  利用這些太陽能板在嚴酷的太陽光照射之下，太陽能板吸收了許多太陽光能，轉換成電，由控制器傳到蓄電池，所以蓄電池裡面就儲存了幾千伏特的能量，因此在陰天還是有電的哦！

太陽能光電板

太陽能發電

如何用太陽能發電？　   單晶的太陽能板吸收太陽的光能，轉換成電能，好像電池的正負極，電器接上後，就可以發電，使電器運轉。有些太陽能發電裝設蓄電功能，可以將轉換的電能儲存起來，晚上或沒有太陽的時候仍然有電可用。太陽能所產生的電為直流電，必須透過轉換器，變成交流電，才可以供電器使用。

有太陽能發電廠嗎？　根據經濟部能源局94年度再生能源宣導列車得知，目前有德國的SolarPark Fuerth和美國Springerville Generating Staion等發電廠。未來將有太空的太陽能發電廠〈小牛頓，頁57〉。我希望在炎熱地區能多設立太陽能發電廠，把熱能轉換成很多的電力，再把這些電力變成日常用的交流電，就可以節約能源，不用過度依賴化石能源。

和乾碳電池的比較：優缺點比較

    太陽能電池可重覆使用，總體而言，不會造成環境的負擔，但製作成本太高，還不夠普遍；而乾電池為成熟性產品，價格較便宜取得也容易，使用一次即丟棄，任意丟棄的結果造成環境傷害；使用太陽能電池是較環保的！因此，我們一定要少用乾電池，用了也不可以隨意丟棄，一定要做好回收；相對的，太陽能電池製作較困難，卻環保、節能、永續，大家要想一想，到底價錢重要還是環境重要？

認識太陽能交通工具：

陸上麒麟獻威武：　首先介紹在陸地上的太陽能交通工具－太陽能沙灘車，它跑得很快，平常有太陽時就可以拿到戶外充電，不需用到石油，可說是一種相當實用的交通工具

海上蛟龍展神通：　水上的太陽能交通工具有太陽能快艇，雖然使用太陽能，但是速度可不會輸給普通快艇！快艇全長11公分，用美國製2V太陽能晶片，使用年限10年，具有前進與後退、左彎與右彎的遙控功能。陽光下使用本太陽能遙控迷你快艇，每天可以長達8小時以上使用

藍天鳳凰放光芒：　在天空飛翔的太陽能飛機，比普通飛機還快，但是要研究克服因電力不足就墜機的問題。根據中央研究院天文物理研究所的資料知道，完全以太陽能為動力的Helio（赫利奧斯，太陽神）太陽能飛機，Helios得名於希臘神話中的太陽神，外形類似風箏，翼長 75 米，配備14個輕型螺旋槳，由分佈於機翼表面的六萬五千個太陽能電池供給馬達轉動，原型造價一千五百萬美元。由此可見，以太陽能製作飛機已經不是夢想。

太陽能炊具：是一種太陽熱能技術的運用。運用一個能夠聚集陽光的亮面，把陽光反射聚集到一個黑色的鍋子上，透過熱的引進與保存就能夠將鍋中的水或食物煮沸。根據能源•能源得知，新發明的太陽能火爐，就像用放大鏡燒紙一樣，周圍的反光塑膠布將太陽光反射到黑鍋上，把黑鍋中的水加熱。由此可見，外出時不必再攜帶會污染環境的瓦斯，就可以吃到豐盛的一餐！

太陽能烘茶機：太陽能烘茶機是由太陽能集熱器與烘焙茶葉的機器結合，使用太陽能集熱板來收集太陽熱能。因為焙茶的時候都是運用太陽能，所烘焙出來的茶葉也有碳燒味，產生出一種獨特的風味。由此可知，太陽能烘茶機是一台環保又節能的機器，可以烘焙出好喝的茶，也比一般的烘茶機更環保。

太陽能炊具             太陽能烘茶機

                  太陽能之屋

太陽能之屋：酷Cool節能屋 酷Cool節能屋位於木柵動物園，裡面使用許多節能的設備。例如：太陽能熱水系統和太陽能光電板，光電板吸收光能轉換成直流電，再經由轉換器把直流電轉換成交流電，並存在蓄電池，晚上供房子照明使用，因為白天有太陽能光纖照明系統，由集光器、光纖組及末端投射裝置三部份所組成。

太陽能屋：秀朗國小在民國91年的時候在教材園裡面建造了一座太陽能樹屋。裡面有蓄電池、轉換器、電風扇、電燈，屋頂還有二十瓦的太陽能板，光電板產生電力後儲存到蓄電池，再經轉換器把交流電轉換成直流電，除供應電燈和電風扇使用外，也供電給噴水池，活化水質。樹屋除了可供能源教學，也可觀察鳥類生態，既然有這麼好的太陽能樹屋，我們應該好好珍惜。

台灣大學裡的綠房子：台大有一座環保節能的綠房子，除了前面提到的光電板和熱水器等器材外，裡面有隔熱牆壁和內倒窗，內倒窗可以讓室內通風，而隔熱牆壁不會蓄熱、吸熱，這樣即使在夏天住在裡頭也不會覺得熱，因此能節約能源幾乎不用使用冷氣，並可以省一筆可觀的空調費用；綠房子還有一個玻璃屋，夏天通風涼爽，冬天儲存熱能，可說是冬暖夏涼很舒服。