量測科學:推動綠色與數位轉型的隱形推手
量測科學(metrology)這門常被忽略的學問,其實默默支撐著我們日常生活的方方面面,從精準報時到確保數位通訊安全都少不了它。隨著歐洲加速推動綠色經濟轉型,氫能正成為清潔能源解決方案的核心,特別是在交通運輸和重工業等難以減碳的領域。
「如何精準量測氫氣流量是關鍵課題。」荷蘭國家計量院(VSL)首席科學家、歐洲能源氣體計量網路主席安娜麗塔·巴爾丹強調,「我們必須掌握氫氣品質與數量的精確計量技術,同時要能偵測洩漏並確保整體安全性。」
巴爾丹正主導名為「Met4H2」(氫能供應鏈計量)的研究計畫,集結歐洲各國計量機構、研究組織與產業界力量。這項將於2025年9月結案的歐洲倡議,旨在建立完善的量測標準,為氫能技術安全整合至現有能源系統奠定基礎。這對歐洲實現氫能市佔率從2020年2%提升至205年14%的目標至關重要。
量測科學的貢獻遠不止於此。從確保氫氣管線流量精準度到校準手機時間,這門低調的科學無所不在。「當你檢視手錶時,周圍人們的時間顯示理當一致;開啟水龍頭飲用時,在多數歐洲國家都能確信水質安全——這些都拜量測科學所賜。」巴爾丹指出,「人們視為理所當然的便利,背後其實是我們在把關。」
每年5月20日的「世界計量日」正是向這門科學致敬的時刻。今年適逢《米制公約》簽署150週年,這份1875年在巴黎締結的國際條約,為全球統一的長度、質量與時間量測系統奠定基石。
量測科學的應用範疇極其廣泛。各國計量機構不僅要確保加油站油表顯示與實際加油量相符,更投入量子通訊安全等高技術議題研究。義大利國家計量院(INRiM)研究主任、歐洲量子技術計量網路主席伊沃·皮耶特羅·德喬凡尼解釋:「我們正在開發『量子金鑰分發』技術,即便量子電腦時代來臨也能保障通訊安全。」
透過2019至2024年執行的「MeTISQ」計畫,歐洲計量學家已成功開發出偵測與阻擋量子訊息外洩的技術。與此同時,德國國家計量局的安妮特·羅特格則專注於電池技術領域,特別是回收再利用的評估方法。「2030年將有1.5億顆鋰離子電池等待二次利用,」羅特格指出,「要有效回收,必須精準判斷其剩餘價值。」
無論是量測氫氣流量、量子位元特性或二手電池效能,確保量測結果的準確性與全球一致性同樣重要。歐洲透過EURAMET等組織在標準化與協調方面扮演關鍵角色。「歐洲需要共同建立這些量測標準,」羅特格強調,「量測科學是我們生產與貿易活動的根基。」
歐盟對此領域研究的支援,讓各國計量專家能攜手解決各類難題。「跨國交流與結果比對至關重要,」巴爾丹表示,「我們必須超越國界限制,建立統一的量測標準。」德喬凡尼也認同,在量子運算與永續科技等新興領域,國際合作對歐洲維持競爭力具有戰略意義:「唯有透過協作,才能驗證技術主張並確保各方步調一致。」
[end]