行政院日前通过《气候变迁应对法》修正草案,同时创建碳定价机制,预计年起开征碳税费,并送立法院审查,首波针对家每年排碳2.5万吨以上,如钢铁、石化、水泥、半导体等排碳大户开始推行,而这些碳排大户势必将积极发展“碳捕捉”技术,顺应净零碳排的全球趋势。
全球个国家宣示年完成净零碳排,意指在特定一段时间内的二氧化碳排放量,必须通过碳补偿机制,像是植树造林、购买碳权,抵消必要的碳排放量,其中直接从空气中捕捉二氧化碳的“碳捕捉”,成为达到净零碳排的重要技术之一。
根据国际能源总局(IEA)年提出的《能源技术预期报告》指出,减碳方案有核能、再生能源、碳捕存、发电效率提升与能源转换、终端能源转换、终端利用效率提升等六大项,其中“碳捕存”为成本最低且技术较成熟的减碳方案。
“碳捕捉”指的是收集与存档二氧化碳的技术(CarbonCaptureandStorage,CCS),目前主要是使用石灰(CaO)或氢氧化钾(KOH)与二氧化碳反应产生沉淀的方式,通过收集温室气体后分离二氧化碳,再加以压缩存档到合适地点,减少碳排进入大气层。
冰岛全球最大碳捕捉工厂。(Source:Climeworks)
全球最大碳捕捉工厂在冰岛
欧洲各国最早投入CCS技术发展,挪威国家石油公司年就在北海Sleipner天然气田,构建全球第一个大型碳捕捉和存档系统,并已能捕获万吨的二氧化碳,而英国的目标则是到年,通过投资研发、扩大基础设施和加强财政激励措施,捕获4,万吨的二氧化碳。
说到CCS技术不能不提冰岛的发展,因为年瑞士创业公司ClimeworksAG与冰岛公司Carbfix在当地构建全球最大碳捕捉工厂,通过新兴技术与地理优势,成功将二氧化碳转变成“石头”,预计每年可存档4,吨二氧化碳,相当于把辆汽车的年碳排封入地底。
最新的CCS技术,由英国创业公司BrilliantPlanet提出的碳捕捉存档模型,团队在沙漠海岸边构建一个超大型工业用微藻繁殖场,利用藻类强大的碳捕捉能力,以十分之一的成本大规模进行碳捕捉与存档,预估每年约有20亿吨碳捕捉潜力,足以抵消全球每年二氧化碳排放量的5.5%以上。
埃克森美孚为美国能源巨头。(Source:ExxonMobil)
埃克森美孚CCS中心遍地开花
美国拜登政府年11月签署基础设施法案,计划投资亿美元用在碳捕捉与存档系统示范,而目前美国最大的CCS是埃克森美孚(ExxonMobil)在墨西哥湾构建的休斯顿航道CCS创新区,目标是捕获1亿吨的二氧化碳。
作为美国能源巨头的埃克森美孚,面临着节能减碳降低全球暖化的公众压力,因该直在投资构建CCS相关技术,并预计用来捕捉二氧化碳,并将其存档当地底的市场规模,到年将达4万亿美元,相当于美国石油和天然气市场的60%,因此埃克森美孚将CCS列为重点发展项目。
自此,埃克森美孚在世界各地展开CCS构建计划,其中包括扩建美国怀俄明州的CCS设施,计划年启动投资4亿美元,预计每年捕捉万吨二氧化碳,并规划在德州构建一座制氢厂与世界最大的CCS工厂,预计每年捕捉与存档1,万吨二氧化碳。
海外CCS中心构建同样遍地开花,埃克森美孚与印尼石油公司合作,共同评估在印尼构建CCS中心的可能性,并计划年在澳大利亚启动构建CCS中心,希望能将布里姆油田中的二氧化碳存档,预计每年捕捉万吨二氧化碳。
成大负碳技术示范工厂。(Source:成大)
台湾碳排大户积极发展CCS技术
回到台湾谈CCS发展,首座由成功大学主导构建的负碳技术示范工厂已在年落成激活,这是由成大汇智绿色科技研究中心主任陈志勇主持的计划,工厂分为两大单元,一是二氧化碳捕捉纯化、二是纯化后的二氧化碳烷化再利用。
这座负碳技术示范工厂,采用的是“化学吸收法”的CCS技术,工厂模拟钢铁、石化业的烟道环境设置,收集低浓度二氧化碳烟气后燃烧,加入特别研发的触媒吸附剂,存档再利用二氧化碳,预计每年捕捉20吨的二氧化碳,未来将在中油、中钢、台电、台塑等碳排大户企业放大构建。
碳排大户中,台泥早在年就开始发展适合水泥业的CCS技术,由工研院开发一种专属台泥的技术叫“钙回路”,直接利用石灰原料当吸附剂,捕捉工厂排放的二氧化碳,形成碳酸钙,接着再从水泥制程的高温中,分离出氧化钙,回头进行碳捕捉循环。
台泥将碳捕捉设备安装在台泥和平厂中,预计每年捕捉8,吨的二氧化碳,并与工研院合作,将二氧化碳用来养殖微藻,搜集生成出来的虾红素,用来制作保养品,更进一步将厂区打造成“DAKA”观光工厂,为永续发展谋划蓝图。
(首图来源:台泥)