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城市生活報 ｜記者 陳泓成 台北採訪報導 ｜20260312 | 中興大學日韓總和研究中心資深研究員金士懿博士，昨（11）日受邀至東吳大學物理學系，以「能源系統中的能量守恆：永續材料的物理邊界」為題發表專題演講。深入剖析永續材料與減碳策略的物理限制。 演講在東吳大學物理系高度專業的學術氛圍中舉行，在系主任巫俊賢副教授以及梅長生、林君彥等眾多教授帶領下，長期培育台灣高階物理人才，梅教授更與哈佛大學醫學院維持密切合作關係，為學系建立起與哈佛醫學院聚焦超音波實驗室（Focused Ultrasound Lab）的國際學術合作。先後培養出金昀廷、陳澄、陳一德、李冠緯、馮盛會等優秀同學，他們在哈佛實習經驗深受肯定，對個人職涯與研究發展產生深遠影響。
金士懿博士在演講開頭即肯定東吳物理系的國際視野與跨領域實力，特別提到梅長生教授，他本人於哈佛醫學院完成博士論文並擔任博士後研究學者，其物理核子醫學與高能聚焦超音波手術研究領域，正是物理學應用於生醫前沿的典範。這一合作不僅強化東吳大學在物理醫學與核磁共振溫度量測等領域的專業深度，也為學生提供頂尖國際實習機會，體現物理學作為基礎科學的廣泛應用潛力。
圖文:左起:東吳大學物理系梅長生教授、中興大學日韓總和研究中心資深研究員金士懿博士 金士懿博士以物理學最根本的能量守恆定律為核心，剖析當前永續材料與減碳策略的物理限制，提醒學界與政策制定者：真正的永續發展，必須在能量流與系統承受力的框架下進行取捨，而非僅依賴碳數字或宣傳標籤。 金士懿博士在演講中指出，永續材料從來不是孤立技術，其生產、應用與回收全過程都深深嵌入能源系統。無論是電動車電池的鋰精煉、建築永續材料的大規模運用，或先進太陽能材料的製程，皆需高能量投入，而這些能量不會憑空消失，只會轉換、分散或耗散，物理上沒有「免費的一段」。這正是能量守恆定律的鐵律——所有永續、循環與創新，都必須遵從這一物理前提。
圖文東金士懿博士與吳大學物理系同學合影 他進一步強調，「低碳」不必然等於「低能耗」。許多標榜低碳的材料或技術，在生命週期分析中往往隱藏高能耗環節。例如高效太陽能電池在使用階段近乎零碳，但其高純矽提煉與封裝過程消耗的電力與熱能，可能使整體能量帳面難以樂觀。若僅盯著碳排放數字，而忽略背後的能量流向與轉換效率，便容易落入「表面低碳、實際高能耗」的陷阱。 金博士特別提出永續材料的三大物理邊界，若忽略這些將導致表面減碳而非真實永續： 1. 元素與鍵結門檻：提取與重組強鍵結元素需投入高能量，物理上不存在「零能耗材料」。 2. 性能與回收的取捨：高性能往往對應高能耗；回收過程則因「物理退化」無法完全恢復性能，需額外能量補償。 3. 尺度放大的限制：實驗室的微觀突破，在放大至能源系統尺度時，常受限於基礎設施與能量需求。 演講中，金士懿博士也從最新國際碳方法學（Verra、Gold Standard、CCER）的共同物理減碳邏輯切入，指出這些制度本質上是將能量流與碳流轉譯為可量化的代理指標，但其計算邊界總有取捨：計算能量耗散都影響最終減排結果的真實性。他強調，無論制度如何設計，都不能違背能量守恆與效率原則。金士懿博士引用曾發現「頂夸克」的美國物理教授葉恭平（Dr. G.P. Yeh）所推動的加速器驅動系統（ADS）為例。他指出，ADS 利用高能質子束進行「核種轉換」，能將核廢料隔離期從十萬年縮短至 300 年的文明管理規模，並在過程中釋放能量。這項源自費米實驗室（Fermilab）的技術，呼應演講主旨：永續並非消極避談能耗，而是透過極致的物理轉換效率解決系統耗散，在有限的時空邊界內，實現真正經得起能量檢驗的未來。 針對台灣、日本、韓國等高密度能源進口社會的共同物理約束，日本重新定位核能與再生能源，求低碳與系統穩定平衡；韓國因半導體與AI需求擴充再生與核能，面對負載成長的物理速度挑戰；台灣結合排放目標、碳定價與能源轉型，應對電力密度、電網穩定與進口依賴結構。金士懿博士表示，土地、資源與能源密度的先天限制，讓這些國家在材料選擇與政策回應上，必須更更嚴謹的科學基礎。 最後，金士懿博士總結：「物理不提供完美答案，只劃出邊界。真正的永續，是在能量守恆的框架內，做出最合理的取捨與系統設計。政策與材料創新只能在這個物理現實中運作，而非凌駕其上。經得起時間與能量檢驗的，才是可持續的未來。」
圖文:演講結束學生反應熱烈，金士懿博士仔細解說 |
