技術與文化交流

二氧化碳產生量如何計算

永續(評) 096-040 號
June 6, 2007
副研究員 胡思聰

6月5日是環境日,許多環境保護的課題廣受各界關注。近來地球暖化的議題甚囂塵上,因此有關二氧化碳減量的問題特別受到重視。國內某環境文教基金會便趁著環境日活動公布了一項以國人生活習慣為根據的「溫室氣體計算器」。並稱該計算器係歷經二年研究的成果,民眾只要輸入自己生活中的項目,便可計算出一天生活作息製造了多少二氧化碳讓地球承受,同時列有簡易的換算係數表供速算。

該速算係數表認定燃燒1公斤木炭會排放3.7公斤、1公升汽油會產生2.24公斤、1度天然氣會產生2.10公斤二氧化碳,丟1公斤垃圾會排放2.06公斤二氧化碳,甚至用1度電排放0.62公斤、用1度水有0.194公斤、吃1個便當也會產生0.48公斤二氧化碳;而種1棵樹40年、平均每年可吸收465公斤二氧化碳。由於公布單位是文教型基金會,相信許多教育單位會樂於引用這些數據做為教材。因此,公布這項計算公式的基金會應該將理論根據及計量係數關係一併公布,接受學界與實務界的檢視與修正,以避免造成誤解或錯認;反而不利於二氧化碳排放減量的推動工作。

舉例而言,該基金會公布的「用1公斤木炭產生3.7公斤CO2」說法其實有瑕疵,因為木炭不是100%為碳(元素C)的成分。要計算二氧化碳產生量必須先算出C的重量比,然後再以1莫耳C產生1莫耳CO2的分子量關係進行化學計量:44 / 12=3.667,這就是3.7倍係數的根據。燃燒過程需要有空氣的供應,通常1公斤C的空氣化學計量為22.4 Nm³ ÷ 12 ÷ 21%= 8.89 Nm³;若考慮完全燃燒所需的過剩空氣比需達1.5以上,則所需空氣量至少為13.3 Nm³。

其次再看3.667公斤二氧化碳會有多少體積?因為1莫耳CO2重44公克、在常溫下(25℃)體積為24.45公升。因此3667公克折合83.3莫耳、體積2037公升;也就是說100%純二氧化碳的體積就有2 m³。換句話說,燃燒1公斤C產生的CO2若要擴散稀釋成500ppm左右的大氣背景濃度,至少需有2000 m³無CO2空氣。若大氣中CO2已有300ppm左右,則所需空氣氣積約5000 m³。因此,依照這些化學計量關係所得到的結果,所產生的二氧化碳量及其影響極為深遠。有這樣的完整交代,民眾才能確實瞭解二氧化碳

同樣道理,不論是燃料燃燒或其它生活中的行為,也都必須要先說明其間與C元素所建構的量化關係,才能準確的計算二氧化碳量,進而知道在哪一環節做出減量策略最具效益;這樣才有助於各界對二氧化碳減量工作的認知與落實。