【圖輯】「蛇炮」跟砂糖什麼關係?告訴你五種煙火背後的秘辛

我們想讓你知道的是
今年過年你放煙火了嗎?放煙火已經是過年應景的活動。本文選擇5種最常見的炮種,介紹它們的效果、原理以及相關的資訊。讓你除了享受煙火施放的趣味外,也能了解煙火背後的科學。
文字、製圖:黃郁齡、If Lin
今年過年你放鞭炮了嗎?過年時,不論是為了習俗,或是為了趣味,放鞭炮煙火已經是固定的活動。而煙火絢麗效果的背後,有著許多化學與物理的原理。以下介紹五種常見的煙火,它們的原理以及相關的資訊。
鞭炮
鞭炮是最基本的炮種,人們施放它的目的,是為了產生爆炸聲音。原理是把火藥密封在厚的紙卷筒中。火藥在點燃之後,會產生熱跟大量的氮氣與二氧化碳等氣體。因為紙卷是密封地,所以無處宣洩的大量氣體就會撐破紙卷,產生爆炸與聲音。

因為鞭炮能產生連續聲響,所以成為許多習俗中必定會施放的炮種。但近年來,因爲環保的考量,所以也出現煙霧與紙屑殘餘較少的改良版鞭炮。甚至出現以瓦斯為燃料的鞭炮車,會發出類似鞭炮的聲音,但不會產生火花、煙塵與紙屑。
沖天炮
沖天炮跟鞭炮差別在有兩段火藥,而且不是密封,會留一個小孔,讓第一段火藥產生的大量氣體排出。沖天炮也就是利用大量氣體排出孔洞所產生推力,讓炮升空。而第二段火藥的功能,則是讓沖天炮在空中爆炸,裡面含有鋁粉跟鋁鎂合金,則會產生爆炸時的亮光。

有些沖天炮頂端是塑膠製,對人的傷害較大,甚至爆炸後的塑膠,可能會黏附在皮膚上,使得傷口更加嚴重,所以施放時更加小心。因此,鹽水蜂炮近年就規定只能使用紙捲的沖天炮,禁止使用塑膠製的沖天炮。
蝴蝶炮
蝴蝶炮是會一邊旋轉一邊升空的煙火,原理跟竹蜻蜓一樣。竹蜻蜓是用人力轉動葉片,而葉片的造型在旋轉時能產生上升的動力。蝴蝶炮則是用火藥噴射讓炮旋轉,外面的紙片設計類似竹蜻蜓的葉片設計,所以也能產生上升的動力。

市面上我們能買到的蝴蝶炮,都是小型的炮。因為娛樂用,以及法令規範的關係,小型炮火藥少於兩公克,所以施放的時間很短。
而在泰國每年的火箭節中,則會製作如小幽浮般的超大型蝴蝶炮,升空場面壯觀。超大型蝴蝶炮可參考以下影片。從影片中能看出,他們是在空曠的場地施放,應該是為了安全考量,而且升空最後殘留的框架有配置降落傘(好神奇~),讓框架能較安全的落地,也有利回收。
仙女棒
相較前面介紹的三種炮,仙女棒則是最適合所有人的炮種,相對危險性也較低。仙女棒上面包裹著一層不亮眼的灰黑色物質,但在點燃後,這層物質中的化學物,則會併發出美麗的火花。
化學物中的過氯酸鉀會產生爆炸效果,金色的花火是由鐵粉產生地,耀眼的白色則是鋁鎂合金,綠色則是硝酸鋇,紅色則是硝酸鉀搭配鐵粉與碳粉所產生地。

仙女棒最主要的危險來自燃燒後的鐵棒,燃燒過後的鐵棒,溫度相當高,可輕易將紙張燒焦。所以在施放仙女棒時,最好在旁邊準備一桶水,在仙女棒燒完之後,就丟入水中降溫,避免危險發生。有些人也喜歡鐵棒放入水中時,水快速沸騰所發出「滋~~」的聲音。
蛇炮
蛇炮是很另類的炮種,它不會爆炸,也不會產生漂亮的亮光與色彩,只會產生一條黑色的長條物,而且一捏就碎。
它得成分主要是砂糖、小蘇打粉(碳酸氫鈉)跟易燃物,蛇炮點燃後,易燃物燃燒產生熱,熱讓砂糖融化成糖漿,讓小蘇打粉產生二氧化碳。接著,二氧化碳混入糖漿中,讓糖漿膨脹上升,同時膨脹的糖漿持續被燒焦成碳,最後就產生出黑色長條物。

而廠商也利用蛇炮會產生黑色長條物的特徵,拿來做不同創意或惡搞的炮種。例如以下影片中的炮,就是用蛇炮產生出狗在大便的效果。所以,也有人稱蛇炮為大便炮。
安安全全放鞭炮、快快樂樂過新年
過年放煙火是有趣的活動,但是煙火確實也會造成傷人與火災事件,所以安全還是第一考量。建議在準備玩煙火之前,先確認以下五點:
- 確認煙火外有標示合格認可標示
- 選擇空曠地點燃放。
- 避開有存放易燃物的地點,如:加油站、加氣站、石油煉製場等。
- 不要朝向人、車或建物。
- 結束後,確實撲滅殘餘火星。
以及確定是在各縣市所規劃,禁止爆竹煙的區域範圍與時段內,以免受罰。各縣市相關煙火規範,請參考下方表格中的連結。
各縣市爆竹煙火自治法規 | |||
基隆市 | 臺北市 | 新北市 | 桃園市 |
新竹縣 | 新竹市 | 苗栗縣 | 臺中市 |
彰化縣 | 南投縣 | 雲林縣 | 嘉義縣 |
嘉義市 | 臺南市 | 高雄市 | 屏東縣 |
宜蘭縣 | 花蓮縣 | 臺東縣 | 澎湖縣 |
金門縣 | 連江縣 |
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參考資料:
核稿編輯:楊之瑜
一圖看懂 太陽光電三大觀念釐清!2050淨零台灣為何要有太陽光電?

我們想讓你知道的是
為了應對淨零碳排的趨勢,台灣正積極推動再生能源。而太陽光電作為綠能發展的重要一環,本文將從環保、發電效能、經濟效益等三大面向,為讀者破除迷思,說明為何太陽光電會是綠電發展的必選正解。

隨著全球73個國家加入碳稅或ETS,碳定價已被證實是降低溫室氣體排放、減緩氣候變遷的有效手段。尤其台灣產業以外銷為導向,淨零減碳議題不僅是為環保,更關係到台灣企業的競爭力;若不積極面對挑戰,碳價成本將威脅台灣在國際市場上的地位,衝擊產業競爭力。因此,產業轉型發展綠電減排,已是不可不為的生存策略。
當全球綠電應用迅速發展,歐盟更早在2020年取得「最綠年」成果,再生能源佔總發電量的38%,甚至超越化石燃料佔比
為了應對淨零碳排的趨勢,台灣正積極推動再生能源。而太陽光電作為綠能發展的重要一環,經濟部能源局更研擬太陽光電能源用地白皮書,計畫將太陽光電用地需求納入國土規劃架構。然而,太陽光電作為新興能源,對社會大眾來說較為陌生,因此本文從環保、發電效能、經濟效益等三大面向,為讀者破除迷思,說明為何太陽光電會是綠電發展的必選正解。
觀念1:無毒可回收,汙染趨近零
「太陽光電板製造對環境有害?光電會有電磁波對人體影響?」其實,太陽能板結構簡單(主要由玻璃、鋁框和矽晶片組成),材料無毒且可回收,容易模組化又方便建置;目前政府已建立太陽光電模組回收機制,只要遵守環保法規製造太陽能板,幾乎不會排放汙染物。此外,光電發電設備主要由光電模組與變流器組成輸出直流電,不會產生高頻幅射;設備產生的磁場強度相當於一般家用電器如電腦,並沒有對人體產生電磁波危害的疑慮。
更無庸置疑,源源不絕的日照,讓太陽能成為最乾淨、最友善環境的能源之一,也是台灣綠能發展不可或缺的途徑。
觀念2:智慧電網與儲能,365天不斷電
「太陽光電無法提供穩定的能源供應?天氣不好的話,電力又告急?」其實,太陽光電已是是國家發展重點,隨著技術快速發展,勢必能應對高能耗需求,包括工業生產和大型機構的電力所需;例如台電已積極推動再生能源結合儲能,增建大甲溪光明發電廠計畫、協和燃氣機組改建計畫,以提升系統韌性與速度。透過智慧技術和儲能系統,太陽光電能夠提供穩定的能源供應,甚至有機會成為主要能源。
許多綠能產業正致力發展智慧管理、智慧電網和儲能技術,太陽光電也不例外。透過智慧管理,做到依照實際需求和天氣條件即時調整光電輸出,運用智慧電網提升能源分配的效率,藉由儲能系統在離峰時段儲電,於尖峰時段輸出能量,補足用電缺口,提升太陽光電系統的靈活度與應用效率。簡言之,無論天氣變化,只要建構完備的電力系統韌性,即可維持穩定供電。
觀念3:長遠投資,實現回本
「太陽光電設置和運維成本過高,無法回本?」我們都知道太陽光電源自取之不盡的太陽能,隨著太陽光電技術不斷進步,設施的建置和運維成本勢必逐步下降,並反映在電費上;換言之,太陽光電是一項必要的長遠投資,更是一個合理規劃即可預期回報的投資。
目前日本、歐美等國正積極發展農電共生、漁電共生,引導廢耕農地或廢棄魚塭重返耕耘或養殖,他國經驗也多次證明太陽能板有助於降低區域氣溫、幫助維護植被、避免土壤退化。
面對2030年實現產業淨零、2050年全國淨零的目標,地狹人稠的台灣更應該善用土地資源;我們需要思考的是如何再利用廢耕地,推動智慧農/漁業、實現農/漁電共生,並善用太陽光電系統特性,提升綠能佔比、土地與空間利用率、糧食生產效率,最大程度地發揮經濟效益,造就產業多贏。
發展太陽光電的路上或許會面臨許多挑戰,但永續目標在即、綠電趨勢不可逆,太陽光電已被證實是可利用的綠電來源,全民應具備綠能共識、理性討論,共同思考如何實踐環保選址、智慧管理及儲能系統,朝向長遠、穩健的太陽光電邁進,才能為淨零台灣鋪平道路,實現永續未來。
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