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藍色革命:愛地球的100個商業創新

 楊德苑 2011-06-08

藍色革命:愛地球的100個商業創新

0-1 【導讀】一場藍色的革命即將展開!
愛地球可以更聰明,同時也是門好生意!令人振奮的100大創新發現,引爆藍色商機…..

綠色經濟雖然環保、充滿善意,企業卻得投資更多,消費者也花費更多,成效不如預期。
藍色經濟不僅重保育,也談再生,跟大自然學創意,發掘成長妙方,以有限資源創造更多,我們可以做得更好。
零排放研究創新基金會創辦人、投身生態永續事業二十多年的企業家鮑利,在聯合國全力支援下,蒐集了一百個無廢棄、零
染低成本,卻能創造龐大商機,帶來上億個工作機會的商業模式。

高生
力、創造充分就業的藍色經濟就在眼前,或許你也能靠創業改變世界,同時把美麗還給地球。本書的主題非常吸引人,是21世紀的經濟結構中實現低碳節能,並具備競爭力的關鍵。因為許多阻礙永續發展的意外挑戰,其實已經被偉大多元的自然界解決了,而我們在複製無廢棄物的生態系統時,將會創造出最棒的就業機會。
細菌、軟體動物、爬蟲類與哺乳類等生物
經上千年的演化,只要人類可以了解背後的化學原理、流程、結構與設計,或許會想出全然不同的方法,來克服全球60億人口(2050年將突破90億)所面臨的諸多挑戰。

作者鮑利的《藍色革命》為這個前瞻性的領域敞開了大門,書中的創見,將能很快
服各企業與政府領袖,去探索與開發這些新領域裡最頂尖的科技。只要有適當的政策支持研發,並且透過市場機制宣傳策略,這些材料與方法,將會提供許多機會,幫助我們加速解決迫切的全球議題……

容導讀】
一場藍色的革命即將展開!!
~剛特.鮑利/「零排放研究創新基金會」創辦人、本書作者

一九八年代,我在看守世界研究中心(Worldwatch Institute
讀雷斯特?布朗和其團隊所寫的書時,就有一股衝動,想讓全世界都能知道這些全球環保議題的豐富資料。根據華府彙整的統計與趨勢分析顯示,未來前景堪慮,只有微弱的曙光。於是我成立一家專屬的出版公司,把《世界現況》與《維生象》等資訊傳遞給拒正視問題的歐洲商界。當時我已創立六家公司,除了是個創業家,也是憂心現況的世界公民。

一九九年代初,我的兩個兒子相繼出世,我腦中浮現許多年輕爸媽都曾有過的念頭:留給孩子一個比我們爸媽所留下更好的世界。近二十年後,我兩個兒子已經從高中畢業了,我不得不承認這似乎是一項艱鉅無比的任務。

隨著年齡的增長,以及煩惱日漸增多,我們不可能一直擔憂現
,煩惱未來,為項過錯感到愧疚遺憾,而是必須要重新振作,想辦法扎穩根基,讓下一代超越我們的成就。或許我們能給孩子的最大自由,就是讓他們有不同的想法,更重要的是,採取不同的行動。所以,我們應該思考能留給後代子孫什麼,做為正面思考的架構和具體行動的基礎,這可能是有史以來最大的挑戰。

如今,擺在眼前的壞消息不光是地球病了而已,我們也首次意識到經濟體系正在崩解。

羅馬
樂部是一群憂心忡忡的政策制訂者、學者、商界領袖與國際公僕齊聚一堂的非正式聚會。我是早期的成員,所以很清楚發出警訊的重要。羅馬樂部出版的《成長的極限》報告中,清楚描述人口爆炸、環境惡化、過度的工業成長,以及道德標準崩解的惡性循環。我負責為看守世界研究中心出版了幾份歐語版的《世界現況》,也積極參與羅馬樂部三十幾年,實在無法坐視這些負面情況不管。

於是,我開始和在歐洲生
可分解清潔用品的廠商Ecover 合作。連最大的製造商都以可分解成分(棕櫚油的脂肪酸)替代石化界面活性劑時,便大幅提升了市場對這種另類成分的需求,導致許多農人努力以棕櫚林地取代龐大的雨林區(尤其是印尼農民),而當農民破壞雨林時,往往也摧毀了猩猩的棲息地。當時我懊惱地領悟到,生物分解性和可再生性竟然與永續發展牴觸。

發現新的成長妙方

一九九一年,我在南韓首爾針對這個主題發表第一篇文章,呼籲
業仿效生態系統的效率。生態系統不光是提供我們乾淨的用水、清新的空氣、回補表土、控制細菌平衡,還有永無止境地演化而已,它隨時都在尋找更好的解決方案與提升效率。我們若想改變極度浪費的生與消費模式時,可以從生態系統中獲得靈感。那篇文章主張,人類的生系統只有在避免浪費,並且開始像自然那樣串接養分與能量時,才有可能做到永續發展。

我和Ecover 的合作幻滅了以後,聯合國大學的校長海特?葛顧里諾?德蘇沙教授,提議我規劃一套無廢棄物與廢氣
染,可創造工作機會,累積社會資本,成本又不高的經濟系統模型。我在《京都議定書》通過的三年前便接受這項挑戰,所以有機會從學術界的象牙塔想像,可以如何仿效自然生態系統的生與演化互動。在生態系統中,一種生物的廢棄物往往是另一種生物的養分。經過三年的研究,並且和聯合國開發計劃署合作後,ZERI 基金會在瑞士成立,唯一的目的正是「率先落實科學上可行與經濟上許可的生與消費模式」。

ZERI 管理委員會慶祝在全球率先推廣永續發展十週年時,彙整了許多受大自然
發的創新發明。儘管一開始只是蒐集由同行評審過的公開科學文獻,但很快就從研究個物種對生物多樣性的貢獻,發展成探索得以讓全人類的生與消費永續發展、並且能激勵全球創業家的經濟模型。我開始做這項研究時,有幸和菲傑弗?卡普拉合作編輯了《指引企業永續發展》一書,激發出大量的點子。我相信,如果可以描繪出讓次世代永續發展的商機,或許可以激勵別人一起創業改變世界。評審團隊辛苦地審了數千篇相關的英文科學出版品,也補充了類似的西班牙、德國、日本出版品。

我的任務則是一一篩選這些文章,想像在這三千多個案例中,哪些有機會最能讓
業朝不需要補助或減的永續發展邁進。我反覆思考哪些創新可以併入如生態系統般運作的體系中,並且結合不同業者的創新發明,更有效率地應用既有的可靠力量。

身為相當推崇創新的創業家,我把列入決選的三百四十項技術提交給一群企業策略家、金融家、記者與公共政策制定者審
,由於當時尚未不景氣,全世界仍在使用不存在的金錢打造空中閣樓。那兩年間,我和全球各地的發明家及創業家見面,並且和金融分析師、商業記者、企業策略家開了數十場會議,以進一改善最後決選出百大創新發明(本書附)的背後邏輯。

後來,全球隨即陷入不景氣,聯合國於二○○八年底宣布,金融市場崩盤導致開發中國家失去了五千萬個工作機會,頓時我突然明白,光用照片搭配科學
明已經不了,我要傳達的資訊應該不止於各物種所帶來的精采發才對。

於是,新團隊根據我們記
下來的創新發明,重新評估眼前的資訊,檢視目前經濟模式崩解的動態。我們因此發現了新的成長妙方,而且似乎可以讓資源受限的世界,以現有的一切滿足人類的基本需求。我看到一個清楚的模式浮現,可以給全球各地的創業者一個千載難逢的機會,改變主流的商業模式。百大創新清單的靈感,主要是來自生態系統,因為其中普遍存在的邏輯與靈敏度,大自然總是有辦法演化出更高效率的串接養分與能源,運用位貢獻者的能力,因應一切生物的基本需求,毫不浪費。

不止保育,也要再生

衍生自生態系統運作邏輯的洞見,成為本書的基礎,讓我打造出藍色革命的架構,進而領悟到目前的經濟動盪其實也是一種因禍得福,或許我們終於可以停止導致債台高築又不切實際的消費主義。

鼓勵消費者多消費以解決危機,是典型的盲目邏輯,不僅讓我們背負債務,也債留子孫,永遠無法償還。短視近利的做法便緊縮了全球的流動性,變成精英獨享的「銀行經濟」,其他人則都無法取得信貸,這種行為正是破
經濟模型的基礎,亦即所謂的「赤字經濟」,向自然萬物借用,卻完全沒有顧慮到未來的償還。大家對經濟的規模貪求無厭,麻木不仁地追尋邊際成本的降低,而發生始料未及的後果。二○○八年的財務危機源自銀行家與企業家瘋狂投入購併案,利用財務槓桿舉債,為求成長反倒弄巧成拙,這就是失敗負債的始末。

相較之下,綠色經濟的模式雖然環保,但要求公司投資更多,也要求消費者支付更多,以達到同樣或更少的結果,而這在經濟全盛期都已經是一大挑戰了,在不景氣的時候當然更難做到。儘管綠色經濟充滿善意,大家也付出了不少努力,卻沒有達到預期的境界。相對的,藍色經濟不僅談保育,也談再生,目標可以
是為了讓生態系統能永續發展,維持演化的路徑,讓萬物都能因自然永不停歇的創意、調適、豐足而受惠。

心態年輕的人請把握這個創業機會,仿效生態系統,串接能源與資源以增添價
,同創造收入與就業機會。當我們落實藍色經濟的概念時,數百萬行動者的決策將可以取代少數獨占公司的壟斷,或是國家的控管,強大的新社會經濟架構於焉誕生。公民的參與和投入會改變遊戲規則,促成真正的變動。

【作者簡介】

剛特.鮑利 Gunter Pauli
「藍色經濟」概念創始人。1956年生於比利時的安特衛普,取得歐洲工商管理學院(INSEADMBA學位。鮑利是名相當成功的創業家(前後共成立過十家公司)。1983年,即以27
的年紀與施振榮、林懷民等人同時獲選為第一屆的「世界十大傑出青年」(The Outstanding Young Persons of the World),是該屆最年輕的當選人。也在1994年世界經濟論壇(World Economic Forum)中被選為未來國際領袖之一。
精通七種語言的他,曾在瑞典、法國、日本、哥倫比亞與美國等地旅居過,是名副其實的企業公民,
來創業的領域涵蓋了商業、文化、科學與教育,任何可能讓地球更美好的改變,鮑利總是勇於嘗試。
身為羅馬
樂部(Club of Rome,研討國際問題的全球智囊組織)的成員之一,鮑利於1994年決定從企業界退休,創辦「零排放研究創新基金會」(ZERI),全心投入研擬創新的藍色經濟模式,以求人類社會與自然生態皆能永續發展。目前己獲得比利時、瑞典、加拿大、美國以及日本等政府及企業大力扶助,並共同推廣「藍色經濟」概念應用的商業模式。

【目

推薦序
獻辭
前言
第一章 因應當代挑戰的永恆資源
第二章 仿效生態系統,打造藍色經濟
第三章 大自然的資源效率
第四章 指引市場領導者
第五章 大自然最巧妙的調適
第六章 串接模式帶來多重現金流
第七章 蠶絲的永續商機
第八章 從大到小
第九章 多元色彩:染色再造與化妝品
第十章 想像新的能源選擇
第十一章 如何修補過去的錯誤
第十二章 流動的建築:創造住宅生態系統
第十三章 串接出藍色經濟
愛地球的100個商業創新提案

 

0-2 【推薦序】藍色台灣,永續典範

~施振榮/智融集團董事長 

  我在1983年首度認識本書作者剛特.鮑利(Gunter Pauli),當時我們都獲選為第一屆的「世界十大傑出青年」(The Outstanding Young Persons of the World),他也是該年最年輕的當選人,其傑出表現令人印象深刻。多年來我們一直保持聯絡,
每每我到歐洲出差時,大家亦會找機會碰面。

  鮑利在1994年創辦了「零排放研究創新基金會」(Zero Emissions Research InitiativesZERI),由基金會名稱的字義即可了解其所追求的理想,儘管我原本對其實際所投入的事務尚不甚了解,但在最近幾次的接觸與互動後,已逐漸看到該基金會努力累積的成果。

  再者,為了更進一
推廣師法自然的理念,鮑利在兩年前針對兒童推出一系列自然科學叢書,在我推薦給信誼基金會後,中文版預計於年底出版。藉由這套針對國中小學生的「科學寓言」叢書,相信能從基層教育開始,成功推廣鮑利提倡的正確觀念!

  今年四月初,鮑利來信介紹他的最新著作,《藍色革命》(The Blue Economy)英文版新書及相關專欄文章,展現其多年來努力投入的成果。我認為書中所舉的案例很
得介紹給台灣讀者,因此就聯繫天下雜誌看是否有興趣出版,結果很快就得到回應,我也很高興能促成這次的出版合作。

  我有幸能在出書前先看過譯稿,書中所介紹的「藍色經濟」理念,都是從自然生態的永續發展來思考,運用現有的資源與可再生的材料來因應需求,並且不留下任何廢棄物或造成能源浪費。在藍色經濟的生
流程中,任一循環所生的廢棄物,往往可做為另一循環中的重要原料或資源,如此不斷運用可再生的材料,就能落實永續發展的機制,本書舉出許多這類的實際案例。

  對於鮑利所提出來的藍色經濟理念和實例,相當
得我們進一了解並將其商業化,特別是以台灣特有的創業精神,投入時間及智慧,相信將可突破現有思維並創造出商機。這些技術如能成功在本地落實,亦可做為永續發展的典範,讓台灣對國際社會做出更多的貢獻!

【推薦序二】
人類與環境永續生存的道路
~沈世宏/環保署長 

  大自然是最好的老師,也是最豐足的寶庫。人類從大自然獲得了發展文明的資源和智慧,得以使文明持續進化,造就今日的進
與繁榮。然而,地球上的資源並非永不枯竭,大自然的涵容能力也有限,人類不斷地消磨大自然的資源,還企圖想利用智慧掌控大自然,如再不勇於面對檢討,鼎盛文明的背後,將是滿目瘡痍的地球。面對資源匱乏、生態失衡與物種滅等危機,人類必須設法找出轉機的道路,以延續人類文明,並且改善地球環境。很幸運的,這條轉機的道路一直存在大自然中,就等待我們去探究。

  《藍色革命》正是探索這條新道路的鑰匙。本書作者鮑利創辦「零排放研究創新基金會」,提倡零排放與藍色經濟的環保理念,對地球環境的永續具有極大貢獻。本書含括「永續」與「經濟」兩個主軸,讀者將發現發展經濟的同時也能對環境友善;利用對地球環境友善的創新思維來活絡經濟、創造收入,此能導正一般人認定環境保護與經濟發展是互相扞格的。書中所舉百項創新事業,都是實際案例,正在世界上各個角落中進行,並非僅停留在科學家或發明家理論推演之階段。

  自然界生態系統中的物質與能量總是永續循環,「廢棄物」並不存在,一種生物或一種
業所出不具利用價的物質或能量,對於另一種生物或業來可能是極珍貴的資源。人類自古以來原本也以此物質循環利用原則促進生、造就文明的生活,如果吾輩逐漸背離了這個原則,任由大量的廢棄物腐朽敗壞、染環境,實需多用點心,多觀察研究世間萬象與物種間的共存共榮,並且從中習得讓文明永續發展的智慧。

  近年來,環保工作的推動秉持著「資源循環零廢棄」的理念,在資源回收、節能減碳各方面已能獲得多數人的響應,這些實際身體力行的行動,將使環境保護與經濟發展得以兼顧。本書闡釋了一條人類如何與環境永續生存的道路,並不會犧牲現有的科技文明與便利生活,甚至可以縮減貧富差距,使生活變得更美好。《藍色革命》體現了現階段的環境願景,對地球友善也對人類友善,故世宏樂為推薦題序。

【推薦序三】
「仿生」,通往永續發展的關鍵
~陳楚驤/清華大學及東華大學兼教授 

  這是一本極能激勵讀者反省和深思的好書。除了列舉出鼓舞人心的創新技術、未來的無限商機,更倡議了比「綠色經濟」完善又能達成真正永續發展的「藍色經濟」。作者提醒我們有關綠色經濟的一些缺陷,指出目前有時需要更多支出才能達到同樣、甚至更低效率的結果,再加上對資源的浪費,實在難以達到真正永續發展的境界。藍色經濟則著重於效法大自然的相生相息,採擷了深遠精巧的演化智慧,不僅重視保育,更強調再生。生態系統的串接能免除資源浪費,同時生生不息地永續發展。

  近代盛行的短視近利操作和不切實際的消費主義,造成資源危機、破壞環境,人類文明也將面臨存續與否的威脅。然而,許多有識人士開始重新發掘已被淡忘的仿生智慧,我們的祖先崇敬大自然,並向其學習和尋求靈感、和諧共處,改進了生活上的便利性,也促進了「仿生」的誕生和發展。不幸的是,後來功利主義盛行,大家對大自然的學習已遠不如先民投入,仿生逐漸只局限在需要出奇制勝的軍事科技上發展。近來,由於永續經營的壓力和新興企業如奈米科技等需求,「師法自然」的仿生才又逐漸被倚重。

本書頗有卓見地提倡運用仿生來落實永續發展的藍色經濟,其中有些經典案例不斷為我們帶來靈感,例如:
  1、白蟻丘及光合作用的有效運用能源。
  2、壁虎及貽貝的巧妙黏力大大地
發了近代接觸科技的進展。
  3、渦流殺菌降低了化學汙染的禍害。
  4、中國古代把稻草轉變成蛋白質,以菌糠做為動物飼料廢物利用的智慧。
  5、仿照斑馬運用黑白條紋交替而達到降低體
的功能,此可為仿生節能的一大優勢。
  6、用咖啡廢料栽種菇類和用甘蔗渣生
紙製品,將資源完全運用而沒有浪費。
  7、中國古代及東南亞巧妙運用功能優越、生長快速的竹子。
  8、貝南把屠宰場剩下的動物廢料送到蠅蛆養殖場處理,用來餵養魚類和鵪鶉,並以生物沼氣提供電力。

  以上都是達到永續發展的好途徑。另外像是養蛆療傷,將可為生技醫療另闢一新興領域。

  為了達到藍色經濟的境界,除了廣為宣揚和教育大眾以爭取接納和支持,也需要對大自然生物機制有深入的了解和妥善地運用仿生。再者,為因應世界各地不同的民情文化和社會環境,更需要妥善地調整到最佳化。對社會倫理道德的各種衝擊和可能
生不良後果的防範,將也是需要努力經營的項目。

【推薦序四】
《藍色革命》敞開了前瞻性領域的大門
~艾欽.史坦納/聯合國次長、阿斯霍克.寇斯勒/國際自然保護聯盟主席

  你即將接觸的主題非常吸引人,是21世紀的經濟結構中實現低碳節能,並且具備競爭力的關鍵。因為許多阻礙永續發展的意外挑戰,其實已經被偉大多元的自然界解決了,而我們在複製無廢棄物的生態系統時,將會創造出最棒的就業機會。細菌、軟體動物、爬蟲類與哺乳類等生物
經上千年的演化,只要人類可以了解背後的化學原理、流程、結構與設計,或許會想出全然不同的方法,來克服全球60億人口(2050年將突破90億)所面臨的諸多挑戰。

  鮑利的《藍色革命》為這個前瞻性的領域敞開了大門,書中的創見將能很快
服各企業與政府領袖,去探索與開發這些新領域裡最頂尖的科技。本書也介紹了日本的石田秀輝、德國的威廉.巴斯洛特(Wilhelm Barthlott)、英國的安德魯.帕克(Andrew Parker)、蘇俄美國的喬安娜.艾森貝格(Joanna Aizenberg)、巴西的喬治.艾爾柏多.威耶拉.柯斯塔(Jorge Alberto Vieira Costa)等許多不願接受傳統思維或現況的第一線科學家。《藍色革命》以他們所做的創新研究證明,我們可以像生態系統那樣,想辦法以物理、化學、生物的方法,運用可再生材料,落實永續發展。這不再是科幻小的想像,而是此時此刻正在發生。只要有適當的政策支持研發,並且透過市場機制宣傳策略,這些材料與方法將會提供許多機會,幫助我們加速解決迫切的全球議題。

  當大家都普遍採用《藍色革命》所提議的架構時,我們就會有扎實的基礎,共同落實生物多樣性公約(Convention on Biological Diversity)的目標,以及聯合國環境規劃署(United Nations Environment ProgrammeUNEP)和國際自然保護聯盟(International Union for Conservation of NatureIUCN)等組織的任務。目前,物種正以前所未有的速度飛快消失中,很多科學家認為世界正在經
第六次的生物大滅,主要是因為經濟模式與人類行為低估了物種、棲息地,以及生態系統對生命與地球維生機制的貢獻。

  所有生態系統中的物種,無論在地方區域性或是全球層面都提供了必要的服務,為人類支撐著價
無數兆的經濟。許多生態體系的物種與流程,為醫藥、糧食作物、生物燃料與節能原料的生提供了關鍵線索,可能是社會用來緩和或適應氣候變化的重要方法。一定要有這樣的發明,才能催化永續發展的新企業與業,創造出持久的好工作。《藍色革命》中提及百大創新,估計將可創造上億個工作機會。如今在再生能源業裡任職的人數,比在石油與天然氣業裡的人還多;在風力、太陽能、地熱能方面的投資,也超過新礦物燃料發電廠的投資,這些實例都讓本書預估的願景更加可信。

  聯合國估計,2025年會有18億人口住在缺水的國家或地區,世界上高達2/3的人口可能要活在限水的壓力下。在此同時,氣候變遷導致的天候異常事件又會讓供水問題更加惡化。試想,假設我們可以模仿納米比沙漠中甲蟲集水的方式,興建一套集水系統,那將能幫助改善問題。這種機靈的生物住在年降雨量僅半吋的沙漠,但是牠可以從
個月某幾個早晨的大霧中採集水氣。

  研究人員從牠們翅膀上吸水就突起並能防水的介殼得到靈感,最近設計出一種薄膜。這種介殼能讓甲蟲蒐集與傳送比人類頭髮還細的水滴,研究人員因此運用甲蟲的技術做試驗,從冷卻塔蒐集水蒸氣。剛開始的試驗結果顯示,薄膜可以回收10%的消失水氣。這種方式可以減緩熱島效應,為附近的大樓節省冷氣電費。據推估,
年增設的冷卻塔就多達五萬個,個大型系統一天所流失的水量超過五億公升,所以即使只是回收10%,數量還是相當可觀。其他研究人員則將甲蟲的集水方式應用研發出能自行集水的帳篷,也把可混合試劑的薄膜應用在「實驗室晶片」(lab-on-a-chip,實驗室晶片是把實驗室不同階段的操作流程微小化,整合到一片晶片上。生化實驗人員使用實驗室晶片時,可避免直接曝露在化學或有害試劑的危險下工作。)上。目前已有二十人受雇投入這項最新的研發,未來可望在全球創造出多達10萬個新工作。

  本書並舉貝南(Benin)一項新奇的專案為例:仿效生態系統「串接」(cascade)養分的農業與食物處理系統。做法是把屠宰場剩下的動物廢料送到蠅蛆養殖場處理,用來餵養魚類和鵪鶉,以生物沼氣提供電力,利用植物淨化用水。這就是藍色革命的縮影,除了原本的收益外,也回收再利用廢棄物,創造出額外收入,並能維持當地居民生計與糧食保障(有足
的食物可供食用,有各種食物可供選擇 並有足的錢購買食物)。目前為止,這個專案雇用了250人,如果個非洲屠宰場以及全球五百萬個屠宰場也都採用這種串接模式,將能創造出五十萬個工作機會。

  近70年前,瑞士工程師喬治.麥斯楚(George de Mestral)在
間散時,發現一些刺果緊黏在衣服上難以拔除,於是他仔細端詳刺果上的天然掛鉤,才發明「魔鬼氈」。最近,像辛巴威的購物中心、哥倫比亞的醫院、瑞典的學校、倫敦動物學會的建築,都是從白蟻丘得來靈感,因而設計出降低室的結構。在此同時,全球各地的工程學校也根據分子與光合作用的過程,正積極開發更節能的太陽能。《藍色革命》強調這類創新的龐大潛力,並凸顯出許多實驗室目前在研發或商業化的突破發明,其中所蘊藏的引爆點相當驚人。

  如今,世界因食物、燃料、環境、金融、經濟等各種危機而飽受摧殘。生態系統與生物多樣性的消失,導致新的氣候危機和自然資源災難更加迫近。藍色革命能
系統化地因應這些挑戰,並且隨時掌握這些顯而易見的多元機會,對是必要的發展。地球一向是我們最大的資源,本書列舉了100個新理由,明為什麼投資本地與全球生態系統的永續發展變得愈來愈重要。當我們依循自然的律動邏輯時,就可以為社會的巨變與徹底的經濟轉型扎穩根基。

  達文西在《大西洋古抄本》(Codex Atlanticus)中,一語道盡生態系統的力量與自然的資源效率:「一切源於一切,一切是由一切組成的,一切轉變成一切,因為自然環境裡的一切皆由這些要素構成。」

 

0-3 容試讀】藍色革命的永續商機
蠶絲做的刮鬍刀片,你用過嗎?

你是不是以為,蠶和桑樹只是一般尋常的動、植物,沒有什麼了不起的功能?
近期的科學家發現蠶絲可以很廣泛的被應用,製作成刮鬍刀、保養品、人工關節、手術縫線等。
從今以後,你不僅要對蠶絲改觀,更要對它掀起的「藍色革命」肅然起敬!

蠶絲刮鬍刀

   早期的中國,蠶絲多被用來製成衣服或絲綢,但是你知道嗎?隨著科技的進,現在蠶絲已經能取代「鈦」製作成刮鬍刀片!

  刮鬍刀經常被放置在濕度很高的地方,在材質的選擇上,必須使用防鏽性高的「鋼合金」或是「鈦」來製作以避免生鏽;為了讓刮鬍刀片不變形又能靈活運用,鋼片的硬度必須高又兼具彈性。牛津大學教授弗利茲.沃拉斯(Fritz Vollrath)研究家蠶、蜘蛛和昆蟲時發現,牠們可以精準控制水分及腹部壓力來摺疊蠶絲,所以蠶絲本身具有超強的韌性和彈性,利用這些特性將蠶絲運用幾何結構製成相當於「鈦」的金屬,運用在刮鬍刀片上。

   蠶絲製作而成的剃刀,可剔除皮膚表面的數百根細毛不會刮傷皮膚,就像手推的迷你割草機一樣,這樣的刀片成了有助於解決環保與就業危機的事業,同時價格只有不鏽鋼或鈦這類昂貴金屬的1/6而已!

蠶絲還可以替食物保鮮

   桑樹和蠶絲的運用相當廣泛,桑樹具有能在旱地生長、維護水土的功能,而家蠶吃下桑葉後的排泄物被細菌分解能迅速生養分,讓土壤變得更加肥沃!所以幾個世紀以前的中國人大量的種植桑樹,以解決人口及糧食需求日增、但肥沃土壤有限的問題,而這個方法行之有年,並擴及中東與歐洲國家。

   從前中國生的「絲綢」類手工藝品,就是靠蠶絲製成的,當時打造了獲利驚人的業!相傳,蠶絲紡紗的概念是帝的西陵皇后(祖)所發明的一日午後,祖坐在桑樹下喝茶時,一顆蠶繭掉進她的茶杯裡,她看到光滑的蠶繭逐漸解開,便把蠶繭從杯中拉起,卻驚訝地拉出上千呎長的絲線;此後西陵皇后便開發蠶絲來製衣服,並且用它來包裝蔬果,後人證實這確實是一種可行的保鮮技巧!

蠶絲的醫療應用

   近年來,蠶絲的應用在醫學上也有很大的進展!
全球普遍以絲線做為精密外科手術與眼科手術的縫合線,細軟的纖維和抗強拉的韌性很適合用在手術縫合上;而絲線的蛋白質成分和人體相容,無須手術拆線。

   其他的絲線醫療品也已經商業化了,例如抗花粉症的口罩、紗布墊、皮膚病用的繃帶都是用絲線做的;另外,「分解蠶絲纖維」和「絲蛋白製造薄膜」的技術,也開了蠶絲在人造皮膚、血管、肌腱、神經再生、隱形眼鏡、手術導管與抗凝血劑方面的研發,這些應用都善用了蠶絲的生物相容性和滲透性。

十年的驚人成就

   蠶絲工業的永續模式既可再生表土,又能削減碳排放量-過去10年,10萬噸蠶絲把625萬英畝的旱地轉變成沃土。同時因為減少礦石的開採,避免採礦、礦石加工與化肥所生的氧化亞氮,可減少10億噸二氧化碳的排放!

隨著蠶絲
業的擴大,10,平均英畝創造了2.4個工作,總共創造1500萬個工作,這數量遠多於能源與採礦業可能消失的工作數量;藍色經濟巧妙的運用自然生態系統的循環,生的商機將可以使這個資源缺乏的世界,以現有的一切滿足人類的需求,實現真正的永續經濟。

跟著鯨魚學發電

   十八世紀的人類,為了取得鯨脂作為夜間照明及食用油而四處補鯨,把鯨魚撲殺到近乎跡,250年後的今天,我們才意識到:鯨魚真正令人稱奇的不是鯨脂,而是牠透過體的鉀、鈉、鈣就可以創造出612伏特的電力!
這個關鍵讓我們從鯨魚身上學到什麼?

鯨魚的心臟創造了超迷你心臟節律器!

    科學家雷諾茲用非侵入性的方式追蹤鯨魚心跳已經30多年了!這個只靠磷蝦和小魚維生的巨大生物從前是生活在陸地上的哺乳動物,後來演變成地球上最大、最有智慧的動物,儘管肌肉、瓣膜、靜脈和動脈有隨著時間演化,但是把電流傳送到龐大的身體各處並協調脈動的韻律仍不是件簡單的事情!

   鯨魚的心臟長年被脂肪包覆,卻能平穩的把250加侖的血液推送到一億英里長的動脈和靜脈,這個現象引發雷諾茲強烈的好奇,研究團隊蒐集了上萬隻鯨魚的心電圖,並且針對海灘擱淺的鯨魚進行解剖研究,科學家推測,鯨魚體有些細胞管是專門傳導心臟的電流,這些電流行走的時候會自動調整路徑,繞過受損的組織。

   這個發現讓他重新思考心臟節律器的基本原理-原有的節律器是把電池動的裝置連上心臟深處,取代人體自然生電流的能力,儘管應用已經相當普遍,而且成功延長了數百萬人的壽命,但這種裝置也出現許多缺陷,雷諾茲在鯨魚的發下,運用他奈米碳管仿效那些如細胞般細小的管子,改善心臟裡的電流傳送!他所設計出的精細的『奈米心臟節律器』,長度僅700毫微米,由最新發明的微處理器掌控,靈感來自於鯨魚的導電管道,在實驗室裡已證實可行。

人類也可以不用靠電池傳導電流

   在好奇心的驅使下,雷諾茲甚至把研究拓展到心臟血液傳輸之外,進一了解鉀、鈉、鈣是如何結合,才能不用金屬或電池驅動電流?因此,他發現鯨魚、人類和其他哺乳類動物,甚至連蒼蠅都不用靠電池或連線就能發電與傳導電流。

   地球上的許多生物早已經學會用多種能量來源的組合來生電力,包括:重力、差、酸鹼差、肌肉運動生的動能、心臟和血液移動生的壓電能、二氧化碳等,這些有效的發電系統早已在生物圈存在數百年了!

   根據這些結論,他接連設計了好幾個運作上類似自然物種的醫學裝置,亦即不用電線或電池自動生電力,雷諾茲研發出來的醫學裝置和身體追蹤系統,都完全只靠身體和周遭的能量來源運作,目前由新興公司心護企業(CoroCare)販售。

10
萬美元花費變成500美元的支出

   相較於過去,心律不整的患者需要耗費龐大的醫藥費及醫療資源,雷諾茲的創新發明使用奈米大小的管線,運用導管安裝,手術過程無須全身麻醉,病患裝好管線後幾乎不需要用藥,整個過程只需要500美元。

   這讓位心律不整的病患省下至少5萬美元的開支,及一生平均約5萬美元的用藥,對保險公司而言,負擔的總成本將只有目前的兩千分之一。
這是《藍色革命》中非常重要的案例!不僅解決了「綠能」所無法跨越的醫學突破,更讓消費者在企業學習生物的商機中得到更好、更節省的待遇!

沒住過白蟻窩,別
你懂綠建築!

   愛地球就一定要「減碳」嗎?消費「環保商品」就一定得花更多的錢嗎?「藍色革命」提出了全新思維-效法生物圈的生存模式,不必理會能源危機也可能創造出永續的商機!
白蟻
穴應用在綠建築就是一個很有趣的案例!自然的通風系統完全省去了空調的用電,更因為自然空氣的流動,讓我們更健康!

迷宮式的
穴成了綠建築的最佳典範!

   蟻穴構造非常奇特,是由無數細小的地下隧道來連接周遭環境,運作原理和「煙」非常相似。當氣變暖時,空氣上升,和下方的蟻穴生壓差,外頭的空氣自然流入巢內平衡氣壓;因為蟻穴位於深層土壤的關係,度不會生劇烈變動,並且透過氣流平衡,外部的、濕度會決定流進蟻穴的空氣中保留多少水分。

   世界上第一座模仿蟻穴興建的多層建築,就位於辛巴威的首都哈拉雷(Harare)。十層樓高的東門購物與辦公中心(Eastgate Shopping and Office Centre),是由1980年代末期英國奧雅納工程團隊(Arup)興建的。靠自然氣流調節室度的創新系統,完全不需要燃料。騰出了樓層間原本用來安裝「風道」的空間,總面積相當於同一棟樓裡多出了一層樓,節省了投資成本(節省了350萬美元)和營運費用的10%-15%,經濟效益相當令人欽佩!

   這種低成本的建築,就銀行的運作層面來看,他們也比較願意貸款給風險較低、報酬較高的建案;永續特色更有助於吸引融資注意;相較於周圍其他的建築物或辦公大樓,消費者也能用較少的成本進駐真正的綠建築。

白蟻窩學校

   其實,早在1950年代末期,瑞典建築師本特.沃恩(Bengt Warne)觀察白蟻,並公開發表氣流圖,但當時尚未應用到建築物中;後來,另一位精明的建築師安德斯?尼奎斯特(Anders Nyquist),發明了一套數學式,把沃恩的見解寫進模式後,大大超越了現有的自動控系統。

   位於瑞典提姆拉(Timrå)的拉格堡學校(Laggarberg School),則是出自尼奎斯特的設計,他不只參考白蟻窩,還有代古文明在不耗能源、不用化學物質隔熱,並維持室空氣乾淨的前提下,就能達到保暖或涼爽的天才設計。

   利用白蟻的穴原理,讓房子不用冷、暖氣就能維持室的空氣清新。應用在節能建築更可以輕鬆營造舒適的通風環境,不會讓人處於有利細菌和微生物繁殖的空間,減少病毒互相傳染風險!

守護大樹的白蟻

   白蟻和螞蟻可是地球上最早出現的農夫。早在一億年前,牠們就會掌控蟻穴部的、濕度,以因應多變的氣候,為食物打造了最理想的儲存環境!

   白蟻倚靠真菌為生,而真菌又是依附樹木獲取營養,全球總面積高達15%,牠們分解真菌殘屑的過程,能讓深層土壤在未來數十年更加肥沃,對土壤肥沃度有很大的貢獻!同時也會生熱量,替白蟻在冬天保暖。

   學習生物圈的生存法則,利用物理的原理達到環境的有效利用,不僅減少能源的開發,還能創造永續的商機!過去10年,世界各地已經有100件商業提案成功的運作,預估未來能為地球上創造100,000,000個工作機會!

原來,咖啡和香菇也可以這麼密切!
世界流行「香菇」風


   世界各地掀起「香菇熱」,人們發現香菇含有豐富的蛋白質,其他菇類包括:木耳、金針菇、灰樹花、靈芝等,都具有獨特的營養和藥,21世紀初,菇類更已超越人們長期依賴的咖啡,成為世界上第二大普遍交易的大宗物資!

   但是你知道嗎?目前栽種菇類的方式需要大量的橡木做為生長培養基,為了因應需求,農人必須砍伐橡木並且切塊來製成栽種香菇的優質基底;當需求量急速增加,導致世界各地橡樹林遭到過度砍伐!

   為了減少不必要的浪費,《藍色革命》發現了一個新的機會:用咖啡渣廢料栽種菇類!除了可以增加香菇的量,更能替咖啡渣找到一個永續的循環利用之道!

咖啡渣是種香菇的好肥料!

   從咖啡豆離開農場到沖泡完成,會生兩個過程的廢棄物:第一層是來自農場,栽種咖啡而生的木髓;第二層則是來自於沖泡過後的咖啡渣!嚴格審視這些製的流程,你會發現批咖啡原料都有高達99.8%變成廢棄物,只有0.2%變成你手上的天喝的咖啡!
藍色經濟的創意作法,就是把咖啡樹與咖啡渣串接為菇類的養分。

   菇類是以木纖維素栽種,而咖啡從樹上的果實變成飲料,過程中生的主要廢棄物正是木纖維素!1990年,張樹庭教授證實咖啡廢料是栽種菇類的理想基底,尤其是栽種杏鮑菇和香菇,就連具有藥性的高價靈芝也可以用咖啡渣栽種。

   2008年為止,全球咖啡的年消費量是134,000,000萬袋(一袋60公斤),算來棄置的原物料多達2350萬噸。這開了一個前所未有的逆向思考與商機,仔細計算咖啡生與採收的廢棄物潛在價,對農人而言,那會是一大筆財富!

一舉數得的咖啡渣


   沖泡咖啡時,熱水或蒸汽高穿過咖啡粉或烘焙的咖啡豆,會生消毒作用,更簡化了菇類栽種的流程!蒸過的潮濕咖啡渣放回原本裝咖啡粉的鋁箔包中,就可直接播下菇類子,不需再做消毒。此外,咖啡渣裡的咖啡因會刺激一些菇類迅速成長,使用咖啡渣栽培菇類將可加速養菇場的品和現金流動,這完全符合藍色經濟的理想:投資更少、現金流量更多!

   低成本、快速生、顧客忠誠度提升、現金流量改善等優勢,在過去15,創造無數菇類效率化栽種,菇業逐漸變成高競爭力的全年化業,相關的創新發明也漸漸興起,生與行銷的新事業模型應運而生。

   如今,世界各地對菇類的需求日增,價格也日趨實惠,讓這種無膽固醇、零脂肪食物在全球更加普遍!非洲和拉丁美洲也開始採用仿生模式的菇類栽種法,需求增加就會促使栽種者尋找更多的廢棄物做為生長培養基,這種「廢棄物轉蛋白質」的過程將會創造出數千個、甚至數百萬的工作機會,企業家在各地開發這樣的新商機,更能為就業困難的地區貢獻一些心力。

   《藍色革命》的應用不僅在建築、醫療領域慢慢發酵,農業的永續利用更是不可或缺的商機!效法自然界的生物運作,永不對地球排放有毒物質,廢棄物也能帶來可觀的現金流!

 

0-4 容試讀】大自然最懂MBA


   企業總是想要延攬擁有MBA(管理碩士)學位的人當管理者與領導者,因為他們懂得分析交易與互動,以找出降低勞工與原料成本、提高現金流量、增加市佔率,並且改善供應鏈管理的方法。這些專家是當今主要的事業領導者,可惜這些MBA 和地球上棲息地的生物們近乎節;更糟的是,他們只關切核心事業,而不注意其他以外可行的機會。我們目前的生和消費模式卻都已經過時了,無法因應眾人的基本需求,必須演化,或是由可以和自然和諧共存、促進生物多樣性、確保眾人糧食、住所、健康與生計的模式所取代。因此,大自然的MBA——巧妙調適(Mastery of Brilliant Adaptations)正需要我們的讚賞與學習。

   在設計因應眾人之需的經濟模式時,生態系統提供了許多靈感。大自然隨時都在演變,而我們一旦注意到大自然的巧妙調適,就會明白如何把創新發明整合到多面向的模式中,並且串接養分與能量,用整合的可再生資源提供能量,把微量資源轉變成豐足的資源,讓整體網絡變得更有效率,不僅毫無浪費,還能獲得淨能量的增加。

   相反的,業通常不歡迎持續的變化,正因為領導者只偏好可預測的生系統,所以使用刺激性的永久穩定化學物質、以基因改造來抑制自然演化。一旦知道如何改變基因,你就會以為能預測結果,而這種方式實際上抑制了自然的演化與改變。自然系統則是採用不同的方式,水就是大自然的溶劑,所以分子可以一再地結合。基因改變也是自然發生在細菌界裡,因為那是演化程序的一部分。

別抗拒改變

   這兩種不同的架構明了,為什麼自然系統隨時都在改變,而業系統先天就抗拒改變。業為了提供多一點相同的東西,以降低成本為由,訂出放諸四海皆準的全球標準。相對的,生態系統則是就地取材,以現有的東西滿足需求,靠在地的生物多樣性蓬勃發展。畢竟,生物多樣性就像字面意義所示,是以多樣性為基礎,這正是為何必須由數千位創業家推動以創新發明為基礎的新事業模型,好讓他們各自找出自己的定位與機會。一般業卻只想要掌控與標準化,為了想像的規模經濟曲線而合併與擴張,把和狹隘目的無關的成本全都外部化。番茄和馬鈴薯明明有數百樣品種,卻只有少數商業化,我們的主要作物就只有小麥、玉米、大豆等之類的單一作物,所以土壤才會日漸貧瘠,作物抗菌力愈來愈差。

   只要觀察大自然,就會發現生態系統因廣納所有參與者的貢獻而變得更多元化,也更有效率。例如攀登洛磯山時,雪松神木和威猛大熊可能是唯二我們會注意到的山中居民,但只要仔細觀察,還會看到數百萬種其他的生物,許多即使是肉眼看不見的生物,仍然對整個系統有所貢獻,而且非常重要。演化是指效率與多元化不斷提升的趨勢,我們也希望商業、科學、文化和教育界的創業家一起打造這樣的藍色經濟。

   誠如物理學家菲傑弗.凱普拉(Fritjof Capra)所的,生態系統是網網相連的網絡。個網絡中都可以看到同樣的管理原則,其實重點在於連接,讓個個體貢獻所長,在定義清楚的範圍運作,養分與能量在裡頭不斷地串接,萬物都依循著毫無例外的物理原則,充分利用各地的資源因應當地的基本需求。在藍色經濟裡,我們不會再看到人為的匱乏和短缺,而是看到豐足。對於這個潛在成果,有多少社群會反對?有多少創業家不願冒險推動這樣的創新發明?當然是不太可能有。

   大家也可以想像一下,擁有可用純物理效果取代化學物質的平台技術有什麼好處。例如咖啡或其他農業的廢料可以用來栽種富含蛋白質的菇類,菇糠還可以做為優質的動物飼料,我們就會明白這是在累積社會資本及消除濫用,把咖啡之類的全球交易商品變成糧食保障的資源後,當然就可以理解這麼做的價了。

請支持創業家

   藍色經濟的模式是以真實的資源為基礎。儘管工業化國家的裁員與失業問題嚴重,我們得面對的殘酷現實是,經濟混亂讓多達十億的新人力無法進入勞動市場,尤其是在開發中國家。我們若無法為青年世代創造有意義的工作和挑戰,就等於是告訴年輕人他們沒有未來一樣,每晚有十億人口餓著肚子入眠,近二十億人口無法取得安全的飲水。更糟的是,現行的經濟系統是以匱乏的概念為基礎,靠舉債來資助成長,債務將永遠延及後代子孫。大家或許會覺得缺乏與不足是合理的基礎,是為了讓資源更有效配置的必要之惡,但這種心態也導致社會抵抗創新,因為把變革的動力視為工作保障的威脅。

   所以我們需要科學界、社會界、商業界、生態界、媒體界等各界的創業家發揮創意與包容力,運用目前所擁有的資源,依循物理原則,探索節約能源和以少創多的方法,推動我們朝向藍色經濟發展。自然系統有助於在地創業,就像演化透過多元化創新一樣。心態年輕又願意冒險的人,就能發揮最強大的改變力量。這不僅要有明確的目的,也要有毅力。還好,經驗並非必要的條件,資金也不是,最需要的其實是維持堅定的道德基礎,以及知道如何排除萬難創造現金流量。

   先前提過,主流企業不太可能採用本書提出的創新發明。只想一直大量生成功商品的大公司可能缺乏頂尖的技術,或不願投入新技術所需的資金,而這對意志堅定的創業家來是一大優勢。創業家基於紮實的科學知識和社會良知來採取行動,將可以落實與開發這些創新技術,影響各個業,再帶動整個市場朝永續發展轉變。他們會開發成功的合作關係,善用組織的力量,用更好、更便宜的品贏得各層級消費者的支持,以利上市的成功。

   在市場領導者備感壓力、甚至只能勉強生存的危機時期,或許正是年輕人下定決心投入新事業模式的最佳時機。實際上,在數百萬份工作消失、高薪工作難求之際,年輕人並沒有太多的職業選擇。再者,於景氣低迷時進入市場門檻也比較低;等經濟比較穩定時,創新發明反而不容易上市。趁著整個經濟架構明顯混亂時,大公司會比較願意接受全然不同的新方法,決策者會抓住任何看似搶眼的大好機會。

   創業家的任務就是把新靈感凝聚成具體事物,落實想法的力量。只不過他們常常是孤立的,即使有再多的資金和熱情,都是孤軍奮鬥。品成功上市往往需要和外界合作,其中一個方法就是和有能力影響市場、打破平衡的變革推動者建立合作關係。市場並不是完全由企業高層與投資銀行家所塑造出來,突破往往是由變革推動者帶來的。社會上有許多創新的團體(例如媒體、基層活躍份子、非政府組織),不過其實有一些行之已久的方式能有效創造壓力。例如,保險公司熟悉當今市場的脈動,他們會根據必須支付的金錢來掌握世界經濟的趨勢。

   沒錯,保險公司是促使市場改變的合理施壓點,尤其是節省成本很大的時候。保險業的核心競爭力之一正是——隨時密切追蹤許多統計數據,沒有人比他們更擅長計算數字。事實上,保險公司若反對或贊成營運照舊,完全會是看簡單的統計數據而定。保險公司、消費者、投資法人、地方社群和地方政府都是驅動業創新、突破穩定調、走出安適區的利害關係人。

   為了明這點,可以用保險公司如何販售火險保單獲利來明。當從統計數據發現嬰兒葬生火窟的風險變成一大顧慮時,保險公司與製造商會開始遊政府立法要求使用阻燃劑,使用阻燃劑之後,便會發現火災風險的統計數據開始下滑。一旦火災事件減少,就表示保險業者的利潤增加。幾十年後,如果統計數據顯示男性不育、過敏的病例增加,或者是罹癌的年齡層降低,並且在科學證據上顯示出和阻燃劑有關聯,這時保險業者又會遊立法單位建立新的標準,以刺激改變,同時限制使用可能導致那些病的化學物質,即便業百般不願意。

   保險公司和他們的統計專家都心知肚明,相關性並無法證明因果關係,是舉證責任的反轉才改變了商業模式。保險公司為了站穩立場,必須先證明他們考慮過所有的其他選擇,並且推論永遠不會發生負面影響。然而,對變革推動者來,這是另一個促使大家儘快接受突破性發明的工具。以此例來,保險業者可以向有毒阻燃劑的製造商銷售品責任保單,一旦有證據顯示某種化學成分導致某種疾病,責任險的保費就會增加,因而讓保險業者大賺一筆。由於保費成本和保險公司不願承保會迫使公司採取行動,或許保費壓力會高到迫使管理高層在法令規範之前就決定改變。

   保險公司還可以整合各風險事業的資料,進一擴大營收潛力。這可提供強大的資訊基礎,為業指出明顯的改變路徑,鼓勵業者往保險公司建議的方向研發創新。保險業者除了會做安姆氏試驗(Ames Test),衡量化合物導致基因突變的可能外,也會做其他的毒性檢測,以列出各種疑似有害健康的化學物質,並建議替代方案。

永續發展的三層級

   不過,業一旦從生物學中發現解決方案,為了獲得「可預期」的結果,往往便訴諸基因複製與改造;再者,只要找到可以取代有毒品的天然替代物後,常以傳統的熱製模式製造,結果卻造成大量的碳排放。所以,若想要從大自然中尋找靈感,以替代分子取代市場上原本採用的主流成分,需要的不單是從一個分子轉變到另一個分子而已,製造系統也必須從自然流程中獲得靈感,一致朝永續發展凝聚。藍色經濟提供一套藍圖,在原料挑選與生過程中依循物理與自然的原則,再從這樣的基礎,動創新發明的層層串接,讓我們因而擁有永續的品、永續的製造、永續的整體系統。在商業和經濟效益方面,藍色經濟則創造了有競爭力的品、有競爭力的程序、有競爭力的商業模式,遠遠超越只鎖定核心事業的經營模式。

   大自然向來在常與常壓下運作,即使是比防彈纖維克維拉(Kevlar)還堅硬的鮑魚殼,也是由碳酸鈣和蛋白質層層組成的,成分全取自當地,流程永續不變。陶瓷製造商或許會辯解大自然的量太少、速度太慢,業標準需要高效率、及時且可預測的結果。的確,在上千度高的爐子中燒製陶器的時間遠比鮑魚殼形成的速度還快。但別忘了,陶瓷公司是購買開採的原料,而這些礦需要先探勘,獲得許可後才能開採,然後再運到世界各地加工(以高高壓加速作業,進行標準化生),並以恰當的形式運送。若把這些要素都考慮進來以後(從尋找礦脈到陶瓷工廠取得碳酸鈣),陶瓷公司在時間與效率上的優勢就沒那麼明顯了。得注意的是,只要把採礦也納入生流程中,就可以看出自然系統其實運作得較快,而且只需用一小部分的能源成本。

一項創新,多元營收

   本書提出的創新發明顯然都有創造多元收入的潛力。在市場上應用愈廣的創新發明,吸引力愈大,也愈有可能獲得老字號企業與創業家的青睞。由於能創造多元營收的創新發明,就可以同時驅動數個利基市場的開發,降低創新的風險。不過,畢竟創新發明仍屬於高風險的投資,企業家開出的投資條件對發明者來可能不是很有吸引力,但是發明者因為可能亟需現金,也只好妥協接受不好的投資協定。

   不景氣的時候,現金至上,有數十億資金可投資的人就能輕易設定交易條件。投資人理所當然希望管理高層只鎖定最有前景的應用,所以往往偏好只有單一營收來源的核心事業模式。任何投資人都會評估新技術的成功機率,想要獲得創投資金的新興公司必須列出一長串「可能出錯」的清單。強勢的創投公司即使願意聆聽有數十種可能應用的創新發明,卻也可能會要求其中一項應用必須在短期創造高營收。

   經營任何事業都必有風險,不過本書介紹的創新發明大多已先計算過。事實上,這些創新發明因為徹底改變了商業模式,只要成功應用基本參數的平台技術,就可以明顯降低風險,報酬也比只鎖定特定利基市場要好。投資人在面對如此龐大的銷售潛力時,也會根據這些多重的營收重新評估風險,這裡提出的創新發明幾乎都具有這種關鍵優勢。

   我們馬上就可以舉例明這點。目前渦流技術已知有三十七種商業應用;海藻喃furanones)可阻礙細菌交流,控制生物膜的繁殖,已有二十幾種商業應用;以五百美元非手術、不用電池、成本更低的器材永遠追蹤心跳,取代五萬美元的心臟節律器手術,能節省大量的成本。醫療業就不再需要年銷售上百萬個心臟節律器,而是換成年銷售數十億個追蹤貼片。(參見第八章)

   牛津生物材料公司(Oxford Biomaterials)所研發的絲聚合物(參見第七章),已獲得五家公司採用,家的籌資管道各不相同。派克斯科學公司也用同樣的方法,在五個不同的應用領域為他們的發明(學習大自然以摩擦較小的方式移動水和空氣)籌資。澳洲生訊公司為g開發抗菌應用,也有類似的策略,在技術和另一家公司合併之前,就把農業、消費者、業、醫藥和治療市場方面的可能應用獨立出來,各自籌資推動特殊領域的研究方案,例如石油與天然氣的防腐功效、止汗劑,或是囊腫纖維化的可能療法等,全部都是源自於相同的平台技術。沃萃科則是根據哈貝格詮釋渦流的數學模型而建立的新興公司,所開發的解決方案相當多元,包括製冰時節約能源、加速高爾夫果嶺的滲透、水管除鈣、在魚裡打氣等。上述這些創業公司都是創業家準備好推動新事業發展的最佳例證。

   這些技術可以從多元的應用創造出多重的現金流量,所以既降低了風險,也大幅提升了智慧財的價,讓發明家可以把技術轉授權出去,以專心投入自己真正感興趣的東西。想要克服障礙,就需要和合作夥伴通力合作,儘管發明家和企業家有不同的目標,但可以先用紮實的頂尖科學為基礎,根據創業家的競爭分析逐發展。創投業者其實隨時都準備好贊助有佳點子的人,現在需要的是把創新發明推向市場的能力與意願。

   有可能創造多元營收的創新發明是很有吸引力的。如果可以改變商業模式,開發創新技術的事業不僅可以滿足相當重要的需求,也是很棒的投資和創業機會。

在社群中串接資源

    創新發明其實也讓社群有能力滿足自己的需求。一般認為沒錢交易或沒資本可投資的社群比較不會積極引進新的點子,但是貝南的薩穆久神父、辛巴威的戈弗蘿、哥倫比亞的盧蓋立等人的成功提供了反證,即使在逆境下依舊贏得市佔率。這些整合式生態系統的設計和落實,把原本無法發展的社群轉變成經濟成就,讓資金流動,資本成長。全球有半數人口活在下或農村裡,若以整合式生態系統再搭配生質提煉廠,可以讓下與農業人口眾多的開發中國家大幅受惠。例如,卡比歐特斯從伐木中採集樹脂,再以當地的可再生能源加工製成九種不同的品,流程中的所有廢棄物還都用來生建材。此外,整合式生態系統也會讓工業化國家大幅減少對生態系統的衝擊,提升原料效率。

真正的機會,真正的解決方案

   如今當我們愈來愈了解大自然的MBA,亦即生態系統如何依賴物理的力量,而非消耗地球的資源來自私求生時,這種商業模式的轉變就顯得愈來愈必要。這結果令人驚奇,影響也令人意外,案例不勝枚舉:無須冷藏的疫苗、不必手術的心律調節裝置、不用化學物質即可為水管除鈣的渦流技術、殺菌的藻類、鋒利如刀的蠶絲線等。用自然流程取代有毒化學物以及顯然無法永續發展的東西,將為全新的品與服務開商機,同時很可能解決當代我們所面臨的最大挑戰。

   這種以「無」代「有」的機會特別令人振奮。藍色的創新發明可以帶來更多的現金流量,並且降低風險,讓品與服務變得更有競爭力。這也將培養出新一波的創業精神,創造出數百萬個永續的工作機會,把老舊的品與過時的生方法轉變成鼓勵下一代發明的創新模式。當我們想為不同的環境提供另類解決方案時,生態系統與物種演化數十億年所累積的經驗的確很重要,都是能證明有適應力與彈性的解決方案。

   過去數十年來,為了達到永續發展,大家總是必須付出更多,不斷投資更多,才能保護環境和減少染,而願意這麼做的人還並不多。即使政府用課與罰款的方式懲罰製造染的營運方式,成效其實並不明顯。現在,我們可以達到更好的結果,既創造多元的營收來源,又能累積社會資本和培養社群調適力。由於創新方案可以幫助從基礎強化經濟與社群,廠商現在能將投資合理化。成功的動力將來自於成千上萬的創業家,無限的熱忱和決心會遠遠抵過資本或經驗不足的劣勢。此外,正如同管理大師彼得?杜拉克(Peter Drucker)在一九八年代的主張:窮人之需是創業家該把握的機會,能解決基本需求的創新發明將在市場上締造最大的成果。

   當製造商選擇以比較不毒的替代方案取代有毒流程時,只是「少作惡」而已。耗資數十億美元生比較不毒、卻影響長遠的電池就是一例。因為還是需要採礦、冶煉,並且使用刺激性的化學物質,最後大部分仍都集中到掩埋場,染環境,毒害生態系統,長期危害大眾的健康。如果認為這種折衷之道至少沒有偏離正軌,其實是雙重的道德標準,大家都想多做點好事,千萬不要覺得少做點壞事就已經好了。

   目前科學文獻中記載了數千種可行的突破發明,靈感都是源自於自然物種的生存之道。儘管露完整流程的案例並不多,依舊存在的可能性卻不能否認,有一天終究會解開奧秘。時間會讓我們了解與落實將大幅改變的生與消費方式,讓我們朝永續發展邁進。

   後續幾章,我們將用已經成功實現的創新方案為基礎,探討藍色經濟的架構。藍色經濟會把生態系統的成就應用到經濟體系中,一旦落實就可以確保人類體系(事實上是所有生物體系)的穩定與安全,保護演化與再生。

 

0-5 容試讀】新能源的願景


   在日本的橫濱,有一班四年級的小學生很興奮,因為個人都拿到一根香蕉,可以在課堂上享用,那口感跟香味一樣棒。老師隨後再發給大家一人一顆水煮蛋,並且指導他們用剪刀把香蕉皮剪成小片,把蛋殼磨成粉,然後把兩者混在一起,加入一點水。接著,當把數位電壓表插入那混合的香蕉糊裡時,大家都拍手驚呼,電壓表上竟然顯示有電流!

   巴西的古里提巴(Curitiba)和南非的斯特連波什(Stellenbosch)也出現一樣的反應:成人感到驚訝,小孩感到興奮,大家都想知道為什麼,因為我們都只熟悉現代的能量來源,例如蒸汽發電機、核能發電、火力發電、水力發電與太陽能板等,不過這些都是最近才出現於地球上的。在更早的四十億年間,世上沒有生物依賴這些人造的奇蹟,而上述的巧妙發明卻導致二氧化碳過量,讓我們疲於應付氣候變遷,還得為了核廢料的處理付出長期的社會成本。

   在我們忙著從電廠獲得電力時,都沒注意到我們的心臟其實只需要○?二伏特(由七十毫伏的電荷組合),就可以驅動兩百五十加侖的血液流經四個心室。心臟的電源完全是靠鉀、鈉、鈣的生化作用生,不需要電池和電路,也不需要金屬。我們靠上千年演化出來的獨特飲食,吸收混合分子,再靠這些分子提供驅動心臟、大腦、神經系統運作數十年、甚至上百年所需的生化物質。世上任何其他發電廠的設計,都沒有像人體生化反應的供電那麼穩定。

重新思考能源的需求和選擇

   落磯山研究中心(Rocky Mountain Institute)的共同創辦人艾默立?羅文斯(Amory Lovins)是在專研全球能源上數一數二的創意科學家。他常表示,目前這種集中式能源生的方式(由龐大的發電廠組成,大量的電線與電纜像觸角一樣通往每戶人家),並非達到永續供電的理想方法。如果我們花時間觀察大自然幾千年來如何持續獲得能量供給,就會發現現有的主流發電方式都未採用那些原則。事實上,目前能源機制所造成的破壞可能還會摧毀我們賴以維生的系統。

   如今,現代供應能源的方法帶來大麻煩。二氧化碳、沼氣與氧化亞氮這三種氣體的大量出,已經對地球的大氣普遍造成衝擊,原本巧妙平衡的大氣是和森林植被互動數百萬年的結果。由於目前原始林只剩不到30%,除非我們開始在各氣候區大規模的植林,否則大氣組成已經難以補救。我們都知道這些氣體的來源,二氧化碳主要是因為燃燒化石燃料,沼氣是來自動物排放的廢氣,氧化亞氮則是因為農作物大多是使用石化肥料。我們創造出一個系統,類似一艘自動運行的超大油輪,現已難以終止其運行,即使改變航道也需要時間,沒人能迅速做出如何避免撞船的正確決定。

   一九七四年第一次石油危機以後,大家才開始積極地節約能源。羅馬樂部曾對人口爆炸、工業出增加、能源需求提升,與染過度的惡性循環提出警告,但是目前化石燃料的所有替代方案都有很大的缺點,沒有一種是效法大自然數百萬年來解決能源保障的方式;更糟的是,多數選擇都沒有經濟意義。最終而言,我們必須超越核能、太陽能、能與風力發電等暫時的選項,採用生態系統證實可以持續清淨空氣和用水的方法。

   選擇以核能為備用能源的國家往往未詢國民許可,也未明確明相關負面影響,就讓國民承擔風險。核能支持者應該要問問世上各大保險公司,看他們是否願意在缺乏納人資助的保證下承擔風險。支持者將會發現,除非政府願意永遠接受全部的風險,否則沒有保險業者會願意推出核能電廠的保單,代表這種方法既無法創造就業機會,也無法創造價

   在大自然,多數物種是用可自行取得的資源滿足基本需求,我們的能源生與消費模式要如何仿效?如果仔細思考大自然數百萬年來如何有效地生能源,我們可能會發現把需求縮成十分之一,甚至二十分之一的方法,同時能源也可更方便取得。這樣得出的消費系統比較不需要外部能量,並能大幅降低採礦的需求,也能削減二氧化碳、沼氣、氧化亞氮所造成的染。這是管理需求面的新方法:干預供給面。如果能更善用現有的資源,改變方法以追求更高的效率,學習如何永續生,就表示我們已經學會如何更善用物質世界,以無代有,把廢棄物當成原料,需求更少,擁有更多。

   一種物種都會逐漸演化出最節約能源的方式,用來保、保持涼爽、移動或變形,例如瓶鼻海豚和鯨魚知道如何減少阻力、鮪魚知道如何節約熱量、麵包蟲會生自然防凍劑、鮑魚在冷水中會生類似陶瓷的物質等。此外,烏賊會發出冷光、熊冬眠會生化學作用、地衣可生固態能源、阿拉伯沙蜥蜴可做無摩擦的滑行、沙漠甲蟲會採集水份、白蟻擅長建造保與涼爽的系統。上述技能都充分證實了,物種可以演化出提升能源效率的方法。

   當所有物種的貢獻都融入串接養分與能量的生態系統時,我們不得不讚嘆牠們運作的巧妙與精準。能源本身從來不是目標,而是達成目的的方法。儘管大多時候,能源帶來食物與用水,讓我們搭建房屋、提高運輸效率(以便獲得食物或配偶),有益健康,但生態系統創造能源的方式比我們更有效率,大自然教我們「以無代有」就能衍生令人驚奇的永續發展方案,創造未來的業。

   還記得雷諾茲的CoroPatch 嗎?那貼片不需要線路或電池就可以持續追蹤度、心跳、血糖濃度和心臟功能,不僅省錢,還可以提供更多即時資料。這技術可以用來傳送電流,把電流從健康的組織傳到受損的組織,取代心臟節律器,最終將可讓我們完全消除電池與電線的使用,大幅地節省原料與能源。我們就不再需要開採高性能的金屬,來製作如今用過即丟的數十億顆小電池了。

   別忘了沃拉斯的蠶絲奈米工程,塑膠在過去五十年取代了金屬,使石油的需求量大增。以絲取代則可以減少採礦和能源消耗。另外,科學家也研究螯合細菌,以便從用完的電池裡回收金屬,不用大費周章在精廠沈澱金屬,而是於室下做螯合回收,使用的能源較少。

   還有羅瑟受水熊發,而開發出穩定醫療品的創新系統。原本疫苗需要維持特定的度,否則就會變質。如今若能消除疫苗冷藏的需求,將為開發中國家節省三億美元的醫療成本。這種用在保健系統及食品生系統的「以無代有」技術,可以進一節省能源的消耗。節省的能源量將會相當可觀,不僅省下來沒用的能源,也包括回收再利用的能源。

   至於哈貝格的渦流技術則提醒我們地球上最好、最可靠的能源是來自於重力。我們不能忽視這股全天候運作、需要靠陽光才有的力量。幾乎所有物種都適應了這股可預期的力量,並且利用重力來滿足需求。渦流由重力生,只需要一點能源費用就可以提供飲用水。渦流的旋轉力還能把水中的細菌與空氣抽離,就不需要使用殺蟲劑了,也可以減少能源的消耗。

釋出新能源

   最奇妙的是,上述所謂的發明,往往是地球生態系統已經使用了上萬年的機制。像愛迪生發明第一個燈泡時,最初用的燈絲是竹子,竹子含有豐富的天然鐵。一百年後,這些原始燈泡依舊可以發亮。不過,電其實不是愛迪生發明的,細胞已經使用電長達數十億年了,兩側細胞膜之間的酸鹼差異會生微小的電流,通常小到無法衡量。自然系統裡的電流從來不靠金屬,卻可以輕易地生導電性。平常我們使用的電池,部的金屬能量需要採礦,在加工與消耗完後會生大量的染,而竹子和鯨魚卻可以教導我們不需使用金屬的導電知識。

    電力的六個主要自然來源是:熱、光、摩擦、壓力、磁性、生物化學。全球生的電力中,磁力所佔的比例最大。發電廠,無論是水力、煤炭、石油、沼氣或核能發電,都是使用磁性做為實際發電方法。目前以太陽能板生太陽能的方式雖逐漸增加,但成本高昂。由熱、壓力、摩擦直接生出的電力通常很小,而電池生化學反應是最古老的發電方法,也對現代生活造成最大的影響。生物化學是身體電流的主要來源,基本上是來自養分的攝取,但這種方法並未受到業的關注。至於本身可以發電的魚,其生化系統更是工程上的奇蹟,尤其是絕緣功能。

    自然系統完全不使用人類所發明的極端方法,像火(焚燒)是例外,而非常態,即使乾燥物質占容的一半,自然也不會焚燒處理。相反的,人類則是隨意焚燒他們覺得是廢棄物的資源,即便是水。次我們不知道該如何處理某樣東西時,就是將它燃燒。最近有專家提出新論調:高分解(加熱生的化學分解)可以回收嵌在複合物裡的能量,甚至還有公司提倡燒水!難以置信的是,全球最大的即溶咖啡廠商雀公司資助多年研究後,竟然推論燃燒咖啡廢料(成分中有80%以上是水)是最環保的選擇!

   觀察自然能量的來源可以給人類很大的發,雖然我們可能都懂重力定律,卻很少人停下來問,在形成蘋果之前,自然一開始是如何反抗重力的。以這種全新的觀點來觀察生態系統的力量,將讓我們有更適當的心態,為能源困境尋找持久的永續解決方案。

再來,像椰子
部是如何充滿水的?又沒有幫浦,也不會吸收雨水。樹木又是如何支撐龐大的結構?樹木的滲透作用如何反抗重力,把充滿養分的汁液從毛細管網絡往上送?答案是表面張力和強大月引力之間的交互作用。那也是造成潮汐漲落和潮水流動的原因,是另一股宇宙律動中可穩定預測的力量。自然系統相當細膩,利用很多力量,以給予所有生物滿足需求的能源。和我們發明與資助的工業方案截然不同,儘管現代的方案看起來直接又簡單,和自然能源相比卻很沒有效率。所以才會浪費那麼多的能源,拖到現在才問:「真正的機會在哪裡?」

來自酸鹼
的電力

   當人類還在爭論核能、太陽能、煤力、風能與光電能的價時,自然系統早就根據酸鹼的差異,在所有能量貢獻者之間串接能量需求。樹木從與土壤之間的酸鹼差異生電流,酸鹼在自然能量的形式中是重要關鍵,因為能控制生化反應的速度,靠控制酵素活性的強度,以及電力在我們體移動的速度而做到的。酸鹼高,表示某物質或溶液的鹼度較高,電阻較大,電力流動較慢;酸性的東西(酸鹼度較低),電流流動則較快。汽車電池正是酸性的,在冷天,酸性電池可以迅速動汽車。就生化上來,鹼性的速度較緩。若比較鉛酸汽車電池和手電筒用的鹼性電池,就會發現手電筒電池放電較慢。自然系統一直以來都使用生化交互作用,從來不需要用到鉛(汽車電池)或鋰(手電筒電池)。在生物體,細胞膜是這些電流的門,有時候細胞膜會讓電子迅速通過,有時卻很慢,酸鹼的控管決定了電流的速度。

來自
差的電力

   熱電則是把差轉成電力。在新能源的模式中,電子設備可以從體取得電力。在德國, 弗勞恩霍夫物理測量技術研究院(Fraunhofer Institute forPhysical Measurement Techniques)已經發明出從自然體熱生電力的方法。想像一下,體和周遭冷熱環境的差就足以發電!一般而言,想要生足的電力,差需高達數十度,但是身體表面度和周遭環境之間的差只有幾度而已。弗勞恩霍夫研究院的專案經理彼得?史拜斯(Peter Spies)表示,這樣的差只能讓系統生低電壓--兩百毫伏(一毫伏是千分之一伏特),而電器用品至少需要一、兩伏特,LED 燈發光需要約一伏特。

   不過,弗勞恩霍夫研究院的工程師並非如同一般業界只想著創造更多電力,而是發明只需兩百毫伏的電路。他們建造出整套不需要裝電池、也不用插電的電子系統,完全只靠體溫產生能量。史拜斯相信,在進一改善未來電力交換系統後,只要○?五度的差就可以生電力,動手機。這也是自然系統演化的方式,以更小的電流達成更多的事,不用等待雷擊之類的大量能量才能促成目標。先前提過一種可能的應用:雷諾茲受鯨魚發的奈米通道心臟節律器。史拜斯的創新則讓我們更認真地思考,如何擺為了製造消費性商品,而對電池、金屬、採礦等大量能源的需求。在藍色經濟中,很多工具可以設計成不用電池或插電就能運作,大自然提供我們無限的靈感。

   一九九九年,日本鐘錶業者精工公司(Seiko)銷售第一批以人體體溫產生電能動的手錶,主要是靠空氣度和個人體差發電,一旦充足了電以後,就可以運作十個月,這款手錶後來成為精工有史以來最搶手的款式之一。手錶戴在手腕上時,錶殼背部會吸熱,再從手錶上方散熱,用熱能轉換器把熱氣轉成電力。隨著空氣度和表面度的差增加,發電量也會增加;隨著差減少,發電量也會減少,這是未來生能源的理想方式。

來自重力和壓力的電力

   壓力,或是技術上所謂的「壓電」(piezoelectricity),是另一種豐富的自然電力來源,Piezo」來自希臘文,意指「壓力」。壓縮的主要來源當然是重力,樹木可從土裡對石頭的重力生電力。由於有晶體結構的物質最能有效生壓電,以往是使用石英和鑽石之類的明顯物質。酒石酸鉀鈉(由碳酸鈉和酒石酸鉀形成)是第一個用來生壓電的物質。得注意的是,鹽的分子組成包括鉀和鈉,正是動我們心跳的兩個主要生化成分。最近關於製造壓電的研究增加了蔗糖、乾骨、蠶絲,甚至木頭等常見物質,隨著頂尖技術繼續探索未知的領域,將會發現更多生壓電的來源。

   雖然全世界大多尚未開發壓電的工業用途,日本業界已經證實壓電可以應用在商業上。許多應用就在日常生活中,只是我們都沒意識到它們是由壓力生的能量所動。原始的電視遙控器正是使用石英技術,把按鍵壓力轉換成電流;汽車裡的回聲定位裝置,以及動反光相機自動對焦功能的引擎也是靠壓電能源;還有輕輕一壓打火機的小撬桿就足以創造電火花,點燃燃料。德國汽車零件製造商博世公司(Robert Bosch)率先開發了壓電式燃油噴射系統,這是讓福斯Jetta 汽車省油的原因之一,比豐田的普瑞斯Prius 更省油,因為能從煞車生電力、從燃燒汽油回收耗散功率,在美國大受好評。

   隨著我們對壓電的了解日漸廣泛,現在就連建築的設計也出現一種新觀點:利用建築架構對地面的壓力生電力。在二○○八年被票選為世界設計之都的義大利托里諾(Torino)正展開試驗專案。歐洲阿爾卑斯山區到處都是石英晶體,若把石英放在建築物一層的柱子底下,將能在最需要電力的地方發電。這項應用是直接轉換重力,建築物能生的多少壓力,可以根據重力大小輕易算出。這有很大的潛力,因為建築物的驚人重量壓在水晶上可以生好幾百萬伏特,至少足以動建築物的電梯。

   重力是最有可能讓現代社會,尤其是建築,朝永續發展的力量。先前提過,房屋設計可以效法納米比甲蟲集水的方式在屋頂上集水,還有把水從一層樓傳到另一層樓時,渦旋能潔淨生活用水。現在再加上從建築架構的重力生數千伏特的壓電。就期待現代工程師實現節能建築的目標吧!

   上述的能源見解都能幫我們減少或消除目前對電池(用於助聽器、玩具、行動裝置和手機等)的爆炸性需求。雖然創投業者已經投資數十億元贊助研究比較不染的「棄式」電池,但是真正的投資報酬是善用與大自然和諧共處的能源,以消除我們對開採金屬的依賴。

壓電的另一個潛在來源是震動,尤其是聲音的震動。科學家早就發覺小動物常用震動的方式溝通,包括蜘蛛、蠍子、昆蟲,以及一些脊椎動物,例如白唇蛙、跳鼠和金鼴鼠等。研究人員也觀察過海象(大型海洋哺乳類動物)的震度敏感性。當大象明顯感受到海嘯的震動時,會扯斷鎖鏈逃生,這引起科學家的關注。一九九七年,史丹佛大學醫學院的研究員凱特琳?歐康納?羅德威爾發現,大象可以用人類幾乎聽不到的低音做長距離的溝通,所以她提出一項大膽的主張:大象所發出的低音會在地面上
生強烈的震動,讓大象可以透過敏感的象鼻、膝蓋與象感受到這些震動的信號,甚至加以詮釋。歐康納?羅德威爾認為,大象是透過地面溝通,從部察覺非常微妙的震動。

她還在納米比亞的埃托夏國家公園(Etosha National Park)觀察象群,應用所蒐集的動物震動敏感度資料來解決人類失聰的問題。由於聽障人士大腦的聽覺皮層,通常會發展出比聽力正常者更好的觸覺敏感度,歐康納?羅德威爾表示:「我們想探索的是,先天聽力嚴重受損的新生兒,有沒有可能在出生不久後靠震動刺激來改善聽力。」大象的聽覺和助聽器都是感應震動的刺激,又正是一個用物理基本原則(震動)滿足物種變動需求的例子,在腦中創造細胞以彌補聽力受損,來透過手或
強化神經系統對震動的敏度。

   壓電能源最有前景的應用,是以聲音生壓力來發電(沒錯,連聲音都可以生壓電!)。如果讓壓電器(把聲音壓力轉換成電力)接觸人體肌膚,而壓電和熱電都能動手機。這表示講得愈久,手機充電愈多,就能通話愈久。我們也可以進一想像,用聽障者的聲音動助聽器,再搭配以體發出的電力。只要成功結合這些證實可行的電源,就可以迅速淘汰鋰電池和太陽能充電器,為多元的新能源應用奠定基礎。

移動
生的能源

   壓力的另一種變形是移動生的動能,錶業正是率先運用這點的科技先鋒。一九三一年,勞力士推出第一支重力驅動錶,有一個半圓形的小型金屬裝置,手只要移動,就會自動為手錶上發條。近來,精工也推出好幾種這類的手錶,此為主要的設計主題之一。

   儘管這類動能已經在市場上運用,但生態系統更多元使用動能的方式仍得我們研究仿效。流動的血液因為有質量和速度生動能,是可以立即使用的簡單資源;此外,血液在靜脈或動脈裡流動時,血管壁承受的壓力也能生壓電。血液在血管中流動的總能量是動能與壓電的總和。專家可能會,如此微小的能量不足以影響全球電力的龐大需求,但是別忘了,「不惜小福,何來大福。」奈米科技的進肯定會想辦法把這兩種壓力轉變成電力。

   即使太陽能研究獲得有限的資助,創投業者也斥資開發新型的電池,壓力與度發電法的研發卻一直得不到政府、私人投資者或創投業者的支持,投資人似乎對於探索不需要用到重金屬、與可以儲量能源的可再生能源不感興趣。只有卜朗克研究院(Max Planck Research Institute)和弗勞恩霍夫研究院,還有艾倫?希格(Alan Heeger)和邁克?格雷策(Michael Graetzel)等創新發明家率先探索這塊領域。希格發現薄膜聚合體的導電性很好,可以取代任何電器上的電池;格雷策則是率先探索綠葉生電力的方式。

   如果能在金門大橋上鋪滿了薄膜太陽能電池,不僅不需要再使用防蝕化學劑,還可以生足的電能供應當地市區的需求。這又是另一種多層次的方式,善用物理與自然的度變化發電(來自可再生能源的營收),消除化學物質的使用(防蝕劑的成本),這種方法讓我們更接近零廢料的模型。

儘管物理學家和農民都很容易就明白壓力與
度的威力,但是在爭論現代能源效率時,卻常忽略這些力量。創新的能源技術可以開許多創業機會,讓我們用有限的投資生小量能源,潛在的應用也很廣,任何時候在任何地方都能開新的市場。能像自然系統結合多種技術,並靠當地資源提供一套穩定能源系統的人,就可以獲得更大的商機。在這個關鍵時刻,與其爭論石油或核能而模糊焦點,我們更應該積極探索創新的能源。

以二氧化碳做為能源

   若要談能源創新,不能不談到二氧化碳的潛力。我們任意排放二氧化碳,又僅將其視為萬惡根源的室氣體;然而,我們需要重新思考,讓二氧化碳成為工業社會的寶貴資源,能幫忙滿足基本需求。別忘了,氧氣在成為萬物存活的先決條件以前,原本也是毒素。同理,只要改變思維,把「問題」看成「機會」,二氧化碳也可以促成永續發展的社會。你可能會問:「怎麼做?」藻類正是答案之一。

   藻類早在十億年前就出現了,這些單細胞物種最先發展出細胞核,也是最早帶有生命記憶(亦即DNA)的生物。藻類只需要二氧化碳、水、養分和陽光就能存活,是最早的光合生物,再從光合作用中自製食物與化學能量。氧氣則是光合作用的副品,大量釋放到空氣中,以及湖泊、海洋、河川等水域裡。不過,藻類並非植物,而是屬於原生生物界,由於非常善於捕捉光線,是地球上成長最快的物種,比甘蔗的成長速度還快十倍,出與繁殖的速度都媲美細菌。就像一天需要為草坪修剪三次,而不是隔週一次。

   如此旺盛的成長力讓藻類成為緩和全球暖化的重要功臣,而且成長時會釋放氧氣,含油量高,營養成份也高。明尼蘇達大學的生質原料提煉中心就估計,英畝的藻類年可生五千加侖的油。柯斯塔所領導的巴西團隊即以低成本培植螺旋藻,英畝可生兩千加侖的油。相較之下,玉米英畝僅可十八加侖的油、大豆是四十八加侖、棕櫚樹則是六百三十五加侖,這距令人難以忽視。藻類的另一個優點是,很多品種都可以在邊地帶的鹽水裡生長,甚至利用火力發電廠所排放的碳。

   所有的石油和天然氣開採,過程中都會生半鹹水,那是一種多餘的廢物,時常留在貯水池裡,逐漸滲透到周圍的土壤中,使土地貧瘠好幾世紀,並且充滿毒素。再者,由於熱水會影響河流與海洋裡的水生生物棲息地,火力發電廠因而都有貯水池,好讓水先冷卻了再排放。所以這些貯水池都是法規要求設置的,為了要減少對環境造成的二度傷害。顯而易見,我們可以在這些貯水池裡培育藻類,把無生力的廢水池變成減少二氧化碳、補充養分、生低成本與可再生生質燃料的系統。依培植種類的不同,有的藻類甚至多達三分之一的體積都是脂肪,這些油脂可用來製造生質燃料。我們現在所想像的是一種較簡單有效的方法——把廢棄物送進養分流,學習如何利用現有的基礎架構做豐富的生,以降低對環境的破壞。藍色經濟強調用現有的資源做更多的事,來解決目前的難題。培育藻類正是利用現有資源做更多。

科羅拉多州的自然能源研究所(Natural Energy Research Laboratory)試驗了三百種可以在新墨西哥州的沙漠荒地上生
生質柴油的藻類,這些藻類都含有豐富的蛋白質、碳水化合物和油脂。一九九六年,巴西南大河州大學(FederalUniversity of Rio Grande do Sul)的柯斯塔依據這研究成立專案,目的是讓曼蓋拉湖(Mangueira Lake)獲得糧食保障。生質柴油並非他關注的焦點,他在意的是巴西南部稻農的需要,因為這些農民必須在缺乏化肥補貼的情況下和全球市場競爭。路奇歐?布拉許?達法拉加教授(Lucio Brusch da Fraga)也參與了柯斯塔的藻類專案,達法拉加的本業雖是物理學,但也是品管專家。

二氧化碳
動養分串接

   這是個很棒的合作。曼蓋拉湖是全世界鹼性最高的湖泊之一,稱不上良好的環保資源。柯斯塔和達法拉加便開始證明,藻類可以在任何地方培育,包括巴西南部那樣的帶氣候區。他們在維托利帕馬(Vittoria do Palmar,巴西南端靠近烏拉圭邊境)的稻田邊成功培育出藻類,並把藻類採集起來,裡面有豐富的微量營養素,在美國稱之為「超級藍綠藻」(super blue-green algae)。柯斯塔和達法拉加把這種營養的食物分發給周遭糧食不足的居民,解決了飢餓和營養不良的問題,因而廣受社會、醫療服務、學校和媒體稱讚。他們隨即很快又發現,藻類不只能提供糧食保障,還可以製造生質柴油。

   即使巴西只有五座火力發電廠(美國有三千座),他們依舊做了一系列的工業測試,將燃煤生的二氧化碳廢氣結合藻類的培育,以生生質燃料。柯斯塔從頭開始規劃,動一個規模類似國家發展經濟的流程(甚至可從甘蔗生乙醇,贏得國際讚譽)。柯斯塔並未急著商業化獲利,而是建立研究機構,探索巴西南部典型的生態環境。他招募了一群積極的學生,從大學開始研究,接著攻讀碩士和博士,前後開發出許多卓越的專利發明。

   柯斯塔的團隊日益成熟壯大,專注於研究當地的生物多樣性、生態系統和實地經驗。先前在曼蓋拉湖和莫林湖(Laguna Morin)培育藻類的成功經驗,讓他們知道如何從稻田邊的小規模培育,拓展成在個發電廠的貯水池裡都培育藻類的工業規模。在本質上這是物理支持生物,擷取食物、生質柴油、(可生聚合物,用於化妝品上)之後,所剩的殘留物還能轉換成乙醇,生力從此大幅提升了。

   另外,還有很多採集二氧化碳的其他機會。巴西的團隊並非唯一從大自然擷取靈感的研究人員。從一九九八年起,加拿大的二氧化碳管理公司(先前提到的高希爾和沃耶)就生出能控制二氧化碳的酵素,以便把二氧化碳加工成工業用的碳氣,甚至做成建材用的碳酸鈣,已經在半工業規模上證明了這種模式可行。挪威科技大學的梅布雷特?海格(MayBritt Hagg)所領導的研究團隊探索如何淨化氣體、如何像肺臟一樣捕捉二氧化碳。康乃爾大學的傑弗瑞?科次(Geoffrey Coates)則已經發展出一種技術,把轉換二氧化碳成聚合物的酵素隔離出來,讓二氧化碳和一氧化碳轉化成塑膠及可銷售的化學物質。聯合利華和DSM 這兩家荷蘭公司都已經把永續發展列為首要策略,決定投資這種創新的方法。

   藻類和二氧化碳是共生的,唯有在二氧化碳供應充足的情形下才成長得最快,藻類吸收室起體就像海綿吸水一樣。若要擴大用二氧化碳培育藻類的規模,需要把更多的碳氣融入水中,並且增加光線照射,避免陰暗,藻類才會生長得更快。目前把空氣混入水裡的技術就像用大錘殺蒼蠅一樣,費了很大的功夫才有一點點效果,流程若無效率便能解釋為何這種技術衍生的品會那麼貴。更糟的是,生者通常是採用核心商業模式(在本例中是指生質燃料),而忽視捨棄其他。難怪即使石油的價格節節攀升,目前的技術還是沒有商業利益,相當可惜。

   若想了解如何把空氣混入水中的最好方法,一樣可以效法大自然。自然從不用幫浦或風箱,而是依賴渦流。初估計顯示,若使用渦流把含有13%二氧化碳的空氣融入水中,可多打入四倍的空氣量。在室氣體的交易法規下,這等於靠重力就可以用同樣的資本基礎創造四倍營收。不過,這只是第一點,第二點的改善或許更重要。

   含碳的氣泡在水中能以適合藻膜的大小讓藻類吸收。但若是十倍大的氣泡(有些反應器製造的氣泡甚至是一萬倍大),會讓這流程變得沒效率,也缺乏競爭力。過大的氣泡並不會被吸收,而會變成水面上的湍流。渦流技術卻可以製造出適合細胞膜吸收的微小氣泡。整個流程的催化劑就是水(氣泡小的話水會變成乳白色),能源則是依賴地球上最可靠的力量:重力。

   藻類的優點在於,不僅能出包括可轉換成生質柴油的脂質而已。擷取油脂後,剩餘的部分含有豐富的蛋白質和微量營養素,適合人類食用,也適合當動物飼料,如同柯斯塔教授最初所期待的,他的學生還發現剩餘的藻膜是由純構成,可轉成自然的聚。完整的生質原料提煉廠,概念就像巴西團隊的「整體光合生質原料提煉廠」,只要有陽光照射、重力運作,和二氧化碳排放,系統就能不斷再生出資源。由於這三項要素的穩定性極高,這技術的前景相當看好。

   此項創新不僅能幫忙緩和氣候變化,同時又可以提供能源與食物。所以,把二氧化碳打入海洋中「封存」的提議實在令人難以理解,如此資本密集的模式對投資人一點利益也沒有,除非政府毫無理由地補貼,否則也無經濟意義,對永續發展更無利益可言。「眼不見為淨」這種舊思維,為我們製造了需要動用巨資來整治的染場地、滿溢垃圾的掩埋場、建在核廢料掩埋場上的休閒園區,以及其他目光短淺的愚行,常導致難以挽回的損失和嚴重的破壞。

   把藻類、二氧化碳、水和日光轉換成生質燃料的過程中,可以得到糧食與能量等副品,這是一種有效率的共生關係。更棒的是,這流程還可以創造就業機會,有多少呢?發電廠和水泥廠是二氧化碳的兩大排放者,如果歐美、中國與開發中國家等地共有一萬個發電廠採用這種技術,平均個發電廠將再需要一百個工作,所以總共能創造出一百萬個工作。這可是新舊模式的結合,銜接化石燃料(主要是煤炭)和可再生資源的橋梁。儘管新設備所需的投資,相當於興建十座核能發電廠的成本(座是十億美元),但是十座核電廠可以創造一百萬個工作機會嗎?不可能!而要讓十座新的核電廠開始運作需要多久時間?至少十年!

   如果比較這兩套方案對經濟與社會的衝擊,分析經濟、平均投資成本、潛在就業機會,以及多重效益(從健康與工作,到可再生能源與天然聚合物)等,可以明顯看出興建核電廠是不可行的。有利萬物生長的生態系統從來不使用核能,而現在的經濟與商業模式必須轉移焦點,促進萬物生存才應該是任何人類活動的出發點。

   很多的潛在能源其實是地球上其他萬物實際賴以維生的能源,但是我們竟然都忽略了。企業決策者和政策規劃者往往連豐足時期也不敢冒險,從來不會注意那些能以不同方式因應能源需求的創新發明。有些業界專業人士可能會主張,沒有任何「替代」技術可以像電力公司那樣大規模供電,對此我們能以巴西一位年輕學子瑪麗亞的話來回應。當她聽到工程師,香蕉皮和蛋殼所生的電力,永遠無法和核分裂及燃煤所生的電力相比時,她耐心、恭敬地聆聽石油公司的董事講完話,然後回應:「二十五年後,等我老了,我會證明你是錯的。」對社會來,當下一代亟欲改變現況時,再好也不過了。

 

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