氣候變遷效應對人類環境生活的影響加劇，全球已有130多國提出「2050淨零排放」的宣示與行動，政府也於111年3月及12月分別公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」及「12項關鍵戰略行動計畫」，針對淨零碳排目標進行各面向的減緩與調適。此項為跨世代、跨領域及跨國際的大型轉型目標，不僅攸關台灣競爭力，也關係到環境永續，故如何進行前瞻技術布局及發展本土關鍵技術，乃是當前政府重要課題。其中能源環境永續議題相關的深層地熱資源探查、碳封存技術及核廢料深層處置等研究，即是身為資源人的我們可以積極發揮的領域。
　　臺灣位處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交界區，造山運動活躍且地震頻繁，導致地質環境複雜且變異性高，而豐富的地下資源（地下水及地熱資源等）均潛藏於裂隙岩體中。此外，現今諸多山岳隧道建設規劃、二氧化碳封存區位探查及未來的核廢料處置場建置等工程應用，亦需考量裂隙岩體的相關特性及影響作用（圖1），其中水力學與力學之結合（H-M），係探討利用水力劈裂貫通裂隙網絡來增加油氣生產之議題；熱學（T-H-M）之考量則主要應用於深層地熱開發與碳封存；另外還有化學之耦合影響（T-H-M-C），則是為最複雜之核廢料處置議題。在前述各種能資源應用當中，須優先掌握之關鍵要素如：地質構造分布與岩性、裂隙幾何分布特性、水文地質及力學特性等，除可透過累積之工程規劃評估經驗及既有調查、試驗與評估技術來獲取相關模型特性參數與資料，還能強化國際新穎技術引進及提升調查成果精準度，進而提供後續建構合理化數值分析模式，此為現階段工程發展的主要目標，技術特點包括複雜耦合問題、深地質調查與試驗技術、創新科技監測技術與系統整合等。
　　在地熱能源調查部分，我國目前主要的減碳作為以積極推動再生能源為主。根據臺灣2050淨零排放路徑規劃，2050年再生能源發電占比將超過60%。在此政策基礎上，政府規劃《十二項關鍵戰略》，其中又以基載型地熱與海洋能為前瞻能源發展重點，顯見可作為基載電力的地熱發電，在未來將扮演重要的角色。此外，地熱開發成功與否，有賴於地熱資源調查評估之良窳，地熱取熱系統亦將影響熱儲層產生T-H-M-C複雜耦合等方面（如圖2），需審慎評估。因此，資源工程及大地工程相關技術，便於地熱開發中扮演極為重要的角色。
　　二氧化碳捕集與地質封存（Carbon Capture and geological Sequestration/ Storage, CCS）被國際公認為對溫室氣體減排最具貢獻的技術之一，可藉此減輕溫室氣體對全球變暖的影響。在技術面上，因為封存技術是將二氧化碳注入，對於地表環境、地下岩層材料滲透性與裂隙狀況、與取、注管路之深鑽井相關作業、井測與運維之檢監測，跟地熱探查類似，較大差異在於地熱係探討高溫下之反應。在進行CO2地質封存時，需將大量高密度、低黏性之超臨界相態（溫度約在32℃以上、壓力約在7.4MPa以上）注入深處含鹽水地層中進行長期貯留。此處當CO2注入岩石孔隙時，將以二相（氣、水）共存之二相流（Two-phase Flow）狀態存在，並於含鹽水貯留層緩慢移棲，注入貯留初期的CO2係以物理封閉機制為主，由蓋層構造加以封閉。為求得模擬二氧化碳灌注移棲行為模式的參數，必須搭配室內試驗與驗證，此為國內尚在起步階段且具有前瞻性的發展目標。
　　深層地質處置被認為是隔離高階放射性核廢料（High Level Radioactive Waste, HLW）的最佳選項之一，但如圖1所示，HLW處置也是工程生命週期最長且最複雜之能資源議題，故其解決方案亦需最多資源工程、地球科學及大地工程研究人員的投入。HLW的深層地質處置場，設置於地面以下數百公尺處合適母岩（Host Rock）之隧道系統，要求目標是在數十萬年時間內安全地封存HLW。處置場之母岩必須提供對開挖通道的力學穩定性，且具備極低之滲透性，以防止／延緩來自隔離系統的任何可能泄漏。填充HLW容器和處置坑表面間空隙之緩衝材料，通常選擇具有高膨脹能力、極低滲透性和良好陽離子吸附能力的膨脹性黏土。母岩和緩衝材料將同時受到核廢料的熱釋放特性、不飽和黏土的膨脹特性、隔離系統的高度圍束條件以及緩衝材料與孔隙流體之間的化學作用引發的T-H-M-C互制影響，其相互作用過程將控制整體隔離系統的長期反應，故必須對隔離系統之T-H-M-C互制影響進行長期且詳細之研究，以確保HLW處置場的設計安全。
　　隨全球淨零碳排要求與臺灣2050淨零碳排規劃，能資源議題成為目前發展趨勢之一，亦為資源人的機會。如何掌握THMC複雜耦合行為，對於地質資源開發非常關鍵，值得投入深層地質調查技術的相關研究。