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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

367期2022年10月號

出版日期:2022/10/15

正方形 Icon 產業焦點 Focus

全臺首座CO2捕捉及再利用示範場域

整理/鄒明珆

全臺第一套「二氧化碳捕捉及再利用」前導示範場域,促成從「二氧化碳捕獲」、「氫氣純化」,到「轉化再利用」三大系統的循環經濟模式。
全臺第一套「二氧化碳捕捉及再利用」前導示範場域,促成從「二氧化碳捕獲」、「氫氣純化」,到「轉化再利用」三大系統的循環經濟模式。

冰山消融、旱澇交替,極端氣候造成的生命財產損失,人類不得不正視溫室效應議題,減少碳排、提升能源使用效率成為當務之急。經濟部技術處與台灣塑膠工業股份有限公司、成功大學、南臺科大及工研院共同建置全臺首座「二氧化碳捕捉及再利用」示範場域,共同邁向淨零轉型。

瑞士冰川融化速度創下歷史紀錄,經典登山路線與滑雪場恐提前關閉,影響該國觀光至鉅。冰川融化僅是暖化的冰山一角,溫室效應造成的極端氣候,未來只會變本加厲。第二十六屆聯合國氣候變遷大會(COP 27)即將在11月登場,預料多國將提出低碳發展策略。

回應全球淨零排放趨勢,政府在今年3月公布的「臺灣2050淨零排放路徑」,將透過能源轉型、產業轉型、生活轉型、社會轉型等四大轉型,及科技研發、氣候法制兩大治理基礎,輔以12項關鍵戰略,制訂行動計畫。其中,政府也擬投入415億元,推動碳捕捉與封存(Carbon Capture, Utilization and Storage;CCUS)的負碳技術研發、應用,並建立示範場域。

年捕獲36噸CO2 轉化為12噸化學品

經濟部技術處也積極投入淨零碳排技術研發,補助台塑、成功大學、南臺科大及工研院,共同建置全臺第一套「二氧化碳捕捉及再利用」前導示範場域,促成從「二氧化碳捕獲」、「氫氣純化」,到「轉化再利用」三大系統的循環經濟模式。該場域自去年底試運轉至今已有初步成果,每年可捕獲製程排放的36噸二氧化碳,並轉化為12噸甲烷等化學品。

其中,「煙道氣二氧化碳資源化」是該示範場域的關鍵技術。儘管世界各國投入開發二氧化碳捕獲技術已有多年歷史,但主流技術所使用的吸收劑為液態胺類化合物,雖有高吸附量與吸收率,卻同時有熱穩定性差、再生時耗能高的的缺點,尤其是捕獲二氧化碳後,還需加熱才能釋放氣體進行利用,導致每噸二氧化碳的成本需要50至70美元,因此碳捕捉的商機儘管龐大,但昂貴的成本實令業界卻步。

突破技術瓶頸 大幅降低碳捕捉成本

工研院材料與化工研究所所長李宗銘表示,此次工研院與台塑、成功大學的合作,整合了二氧化碳捕獲、由成功大學提供的觸媒技術,加上製程、料源規格、提純製程的技術設計,共同成功建立煙道氣二氧化碳資源化示範技術。先以高效能吸收劑(醋酸鉀捕獲劑)捕獲工廠煙道所排放氣體中的二氧化碳,再利用工廠餘熱進行分離、純化與再生,可大幅降低能耗,解決二氧化碳捕獲成本過高的缺點。

更難能可貴的是,除了國人自行研發的創新碳捕獲技術,該試驗工廠也整合相關設備製造商,推出完整技術設備方案,從技術研發、製程設計,到建廠完工都是百分之百的臺灣製造,可望讓技術與設備全數國產化,解決國內產業去碳化轉型的大挑戰。

廢氣再利用 點亮循環經濟新商機

CCUS已然是邁向淨零碳排的必修課,然而光是把二氧化碳捕獲下來還不夠,必須進一步再利用,才能發揮更大效益。該CCUS示範場域不僅以低耗能、低腐蝕創新捕獲技術,實現自煙道氣捕獲二氧化碳,再生能耗≦3.0 GJ/ton CO2的優異成果;更結合高效能鎳基二氧化碳轉化烷烴觸媒及製程技術,將二氧化碳轉製為天然氣、乙烷、甲醇等烷烯烴化合物。這些化合物可以進一步成為運動器材、鞋子、衣服等民生必需品的製造原料,翻轉過去國內產業須仰賴國外進口化學原料的困境,讓廢氣轉化為產業動能,點亮循環經濟新商機。

展望未來,台塑公司將逐級放大二氧化碳捕捉及再利用示範場域,擴大減碳效益,目標上看百噸二氧化碳年捕獲等級。除了石化產業外,未來更可運用在鋼鐵、電廠等多元產業,進而帶動新台幣破億元以上的投資,協助企業加速邁向低碳製造及減碳,提升我國產業競爭力,達到臺灣2050淨零排放目標。

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