醣烴與未來

11月 26, 2023

文/郭立昌

2023年全球最重要的經濟合作會議—亞太經合會(簡稱APEC) 高峰會作出結論，構畫出一張與你我未來有關的施工藍圖，勾勒著人類的願景，其中「醣烴之爭—增醣減烴」則是既定的方略，是各經濟體頂尖科學家未來二十年努力的方向。

領袖宣言中，各經濟體領袖們意識到，世界繼續因面臨「氣候變遷」(climate change)影響而帶來的深刻挑戰，各經濟體需要付出更大努力，透過各種途徑加速清潔、可持續、公正、負擔得起和包容性的「能源轉型」(energy transitions)，目標至2050年全球溫室氣體「淨零排放」(NZE2050)，並促進最新的科學技術發展，俾同時達成「碳中和」(carbon neutrality) 之目的；在此進程中，各經濟體努力開啟「體面就業」(decent jobs)、投資和經濟成長的新時代，並確保亞太區域「逐步取消」(phase out)低效化石燃料補貼，重視提供基本能源服務。各經濟體領袖將繼續加速努力，以實現上述目標。

目前習用的「化石燃料」被歸類為低效高污染，能源轉型的方案將逐年朝向「生物基燃料」發展，以符合聯合國的氣候高峰會(COP)的「總能源供應」(Total Energy Supply簡稱TES)倡議。

加拿大的能源充裕，除了天然資源豐富之外—例如川流不息的尼加拉瀑布，更致力於研發「可再生」(renewable)能源，全方位提供清潔、可持續、公正、負擔得起和包容性的能源，堪稱是「能源轉型」的優等生。

加拿大東部的尼加拉瀑布

早年在紐西蘭的APEC會議裡，本人除了強力督促各經濟體落實「電子商務」(EC)之外，還展示未來世代所需的「動力晶片」(簡稱PCM)—這是使用材料科技積層壓合而成的超薄固態電池。當發光二極體(LED)靠近PCM時會發光，引發各經濟體代表陣陣的驚呼聲；加拿大的史帝文生誇張地把手放在嘴邊，張大眼睛說：「哇！太神奇了！」反應和《科技與未來講座》的學員們完全一樣。

紐西蘭APEC展示動力晶片

中小企業處黎昌意處長則表示他已經見怪不怪，對大家說道：「立昌的精密工業改變了台灣，他的E-Commerce(電子商務)將改變世界，動力晶片可能促動的變化將是二者的總和----」

上述的「化石燃料」是從地底挖掘出來的「碳氫化合物」英文為「Hydrocarbon」又譯為「烴」；「生物基燃料」是從地面摘栽種植物取得的「碳水化合物」英文為「Carbohydrate」又譯為「醣」。醣由碳、氧和氫組成，可以生物降解，地面長成的植物都屬於碳水化合物；烴由碳和氫組成，通常都是埋藏在地底下的化石(fossil)，會產生污染。「醣烴相爭」兩百年，惟自1969年聯合國安理會的理事蔣介石配合美國總統尼克森的石化政策以降，「烴」勝出，「醣」似乎被逐出能源市場。

醣烴相爭，鹿死誰手？

立昌曾經有個夢—「希望半身不遂者能再站起來走路」，所以在1980年代拯救芭比期間，除了廣事傳播傳統產業科技化的「自動化」之外，還研發「利行機器人」 —機構的部份很快就完成，美夢成真卻發現「動力是一大問題」。於是，訂出構想中的「動力晶片」規格，遍尋全世界知名的電池大廠多年，毫無成果。因此，只得自食其力地在歐洲設立「Lab」(實驗室)，並在美國購買木材廠，經過幾年研究，終於做出「動力晶片雛型」。1990年代參加《前瞻產業說明會》、《科技與未來講座》及《中小企業巡迴服務列車》的學員們都看過「動力晶片雛型」的展示，反應皆如同史帝文生那樣。

從機械手臂到利行機器人

由於開發「電晶體手提收錄音機」在1972年成功獲得美國猶太買主的訂單，其中所需的「絕緣材料」，日本供應商說漲價就漲價、說斷貨就斷貨；為了一勞永逸，所以在永康鄉中正南路360巷設廠製造「絕緣材料」，因此必須借重成功大學機械系馬承九老師的學理，進而認識「積層」(lamination)技術的重要性。後來在1980年代，有了「動力晶片構想」時，和馬承九老師提起，他提供了極其重要的研究發展線索：「電化學中，氫和氧在燃料電池起了相當的作用！」在自費舉辦的講座中，學員看見「動力晶片雛型」時驚呼之餘，總會有問題，我則提起馬老師的概念—這也是「動力晶片雛型」來自於木材廠，而非電池廠的原因。

不過，「氧」有其作用，卻也有副作用—最大的問題在於膨脹；而且必須採用「微奈米科技」(pico-tech, 1 x 10^-12m) 作進階研究，所以需要合格的實驗室—投資的龐大金額已經超出所能負擔的範圍。爰此，期望先落實「電商系統」商用，再把所得挹注於這項「社會責任投資」(SRI)之中。

疫情期間，我們的「電商系統」之「非現金」(Cashless)年交易額已經高達36兆美元；可惜，我們自公元兩千年即遭受被APEC政經領袖定義為「the Entities of Corruption」(貪腐集團)肆無忌憚的攻擊。有人倒地不起、有人陣亡，延宕了既定的計畫。世界走向與我們發明的初發心完全不同的方向，最明顯的是，我們倡議的「人民/企業/政府」三贏的「W」型社會變成「M」型。

郭立昌構畫的《W型社會》

「醣烴之爭」在APEC 2009領袖會議達到了沸點。由於金融海嘯一年後，各經濟體總計投入1.78兆美元，卻填補不了黑洞—可能因此，立昌受邀赴新加波貢獻「重建全球經濟」(Rebuilding the Global Economy)之道。個人認為「科技的創新」(T)是重建全球經濟的基本條件，沒有創新的科技等於空談。科技的創新總該有個大方向，所以就拿出用落葉做成的「動力晶片」(Power Chip)展示給大家看，說明：「能源(E)發展的方向應該朝向保護生態和環境前進。」如此行，不但可以創造龐大的新商機，更能解決現有的問題。而投資的初發心應該著重於「社會責任」(S)，由美國來帶頭施行，才可以振衰起蔽。爰此，提案的名稱為「IIA-TES」。

「重建全球經濟」之標的物在「經濟」(Economy)。立昌把瓦特在1776年商業化蒸汽機，大肆使用煤炭所促成的工業革命，化約為「碳氫化合物經濟」—簡稱「HE」(烴經濟)；HE的這兩百多年，造成了空氣污染，水中充滿毒物。尤其是亨利福特在1903年成功地推廣汽油車之後，HE如野火蔓延全世界，衍生許多奇怪的產品，也導致許多莫名其妙的戰爭及疾病。改善的方法就是，回歸到「碳水化合物經濟」—簡稱「CE」(醣經濟)。

「CE」可以發展出許多應用的加工機具，加工過程將創造大量的新工作機會；不過，「HE」勢必受到影響，而有反彈。一時之間，「CE」、「HE」聲此起彼落，看來五五波；支持「CE」者認為可以帶來「革命性的機會」—在創新及轉換之中，創造出龐大的衍生性價值鏈。然而，當時油價每桶超過一百美元，美國總統歐巴馬(Barack Obama)決定開發「頁岩油」，讓美國從石油輸入國變成石油生產國。結論是，「HE」(烴經濟)勝出。「CE」(醣經濟)則陷入失落的十年。

其實「CE」並不是新的東西，而是老祖宗幾千年來使用的天然物資—例如「植物」的應用。就像以前沒有「化石」(fossil)原料，示巴女王駕著帆船去見所羅門王，船的「風帆和繩索」材料就是來自於植物，而非尼龍。到了21世紀，我們使用「pico-tech」(1 x 10^{-12 m)}發明了「射頻與傳訊」科技產品，已經成為人們日用的必需品；早年為了啟動它們，而使用植物做出了「動力晶片」樣品，這個經驗確認運用現代科技可以使「生物基」(bio-based)原料取代化石原料。

此外，筆者在1966年創業時，手上只有小鑽床及一些手工具，必須借重以西桑的鍛造機、晉桑的軋銅機、阿清的車床和阿義的鉋床；能夠快速來去，是因為有一台自組的「摩托車」。當年加油到「礦油行」即可，加的不是石油，而是「篦麻油」—可惜，1969年篦麻被蔣介石下令砍光光，以便落實石化產業。經訪談二戰時岡山海軍航空廠的技工，他說：「戰時，台灣外海被盟軍包圍，島內還有零戰飛機和回天魚雷出航執行任務，就是因為有篦麻油當燃料----」顯然，台灣在日治時期就有「生物基燃料」，而且可見「CE」(醣經濟)對國安的重要性。

因新冠疫情而延宕至2021年舉行的聯合國「氣候高峰會」(COP26—第26屆締約方會議，the 26^th Conference of Parties)參加者有196個締約國和3個地區觀察員，自10月31日開幕典禮，進行將近兩週時間，交錯討論了許多關於氣候變遷和能源轉換的問題；結論的重點，仍在於達成2050年「淨零排放」(NZE2050)必須投資「可再生能源」，把「總能源供應」(TES, Total Energy Supply)由化石原料逐年遞減(phase out)，同時「生物基」原料和「自然能」(Solar Energy)逐年遞增。(註：這場重大會議只有台灣缺席。)

化石燃料(Fossil Fuel)在COP26成為眾矢之的。煤炭、石油和天然氣，被攻擊最多的是「燃煤」；「煤電」被封為「最骯髒的電力形式」(The dirtiest form of energy)。早年倡議的「空氣有毒」終於普獲認同。大會期間，曾經獲得《愛自然獎》(Biophilia Award)的BBC環保記者麥克葛拉思(Matt McGrath)提出「挖墳挖煤？」(Digging the grave for coal?)的問號；他說：「投資『有增無減的化石相關能源項目』(unabated fossil-related energy projects)，導致產生越來越多社會和經濟的風險……並由此對政府收入、當地就業、納稅人、公用事業納稅人和公共健康產生負面影響(negative impacts)。」COP26主辦方—英國帶頭倡議簽署了一份聯合聲明中表示，各國和金融機構發誓要將其支出「轉向清潔能源」。

從大會決議「NZE2050」(2050年淨零排放)的目標驅動之下，可以看見「HE」(烴經濟)將逐年減少，同時「CE」(醣經濟)必然增加；顯然，「醣烴之爭」了兩百多年，「醣」將會是贏家。重點是，本人當年的倡議，成了未來能源轉型的研究方向，在今年的能源會議中，加拿大的朋友又提起他們的「總能源供應」(TES)，表示他們自2007年即是「第一個逐步淘汰燃煤」的國家—針對「脫碳」(decarbonization)與擺脫最髒的能源型式，是因應氣候變遷的良方。如今，加拿大92% 的電力是由「零碳」產生，其中核電占比約60%，顯示「CE」(醣經濟)的發展空間超過百分之四十。

COP 26決議不再提供融資興建火力發電廠，APEC當然跟進，資源將流向新興能源的發展，而具有「社會責任」的投資將是發展新興可再生能源的關鍵。我們早年倡議「創新產業、解決失業」，故進行「社會責任投資」 (Social Responsibility Investment, SRI)，經由APEC廣事傳播其理念，促成「非接觸式時代」，進而促成「醣烴之爭—增醣減烴」。我們在APEC講台上贏得電商法案的1998年，APEC區域經濟體的生產總額(GDP)僅有20兆美元，如今經由快速流動的非接觸數位經濟，GDP已經超過「60兆美元」，仍然繼續成長之中；可惜，APEC的21個經濟體，只有「中華台北」的能源政策模糊不清。

我們早年為了啟動新科技經濟系統(簡稱TES)，特定地把「動力晶片」做成「內鍵電源IC卡」，電源是一薄如郵票的電池，後來將「動力晶片模組」安置於交易讀取裝置裡，使得電商系統成為今天百姓日用之所需，其中的薄型固態電池概念是新興能源的發展方向。今日的會議大家意識到「這是技術密集加資本密集的產業」，許多的非典型加工技術需要開發，帶來大量的新工作機會。如果以加拿大的能源發展為範本的話，這是超過10兆美元的產業。而且「CE」(醣經濟)將可以促進達成NZE2050之目標。

非接觸感應科技產業的重要文獻

末了，仍然是關乎你我的切身問題。聯合國COP高峰會有196個締約國和3個地區觀察員參與，期望透過能源轉型以避免災難性的全球變暖，只有台灣缺席。APEC能源會議延續聯合國COP 26的結論，大家已經凝聚共識，未來的二十年，隨著「醣烴增減」，將會出現新商機，打造全新的供應鏈刻不容緩。重點是，聯合國門外的「中華台北」具體的能源走向，仍然與全球大趨勢扞格不入，倘若錯過「醣經濟」的戰略機遇，再加上大選後三黨不過半，將會因錯失良機而被邊緣化。