COP28的挑戰
全球暖化解方 碳捕捉技術

全球暖化日益嚴重,如何減少二氧化碳成了當務之急。其中「碳捕捉技術」是一種收集二氧化碳的方法,主要捕捉人類大量燃燒化石燃料(石油、煤炭、天然氣)所排放的二氧化碳;如果不捕捉這些二氧化碳,它們會逸散到大氣中,大量吸收太陽的熱能,讓地球溫度上升,造成溫室效應。
碳捕捉技術包含「捕捉」、「運輸」與「封存」三階段,主要概念為收集工廠廢氣後,使用物理或化學方法將二氧化碳分離,再儲存二氧化碳並將它關起來,使它不再逃逸到大氣中。
經三種燃燒階段捕捉
在臺灣,二氧化碳主要來自工廠,捕捉類型大致分為「燃燒前處理」、「富氧燃燒」、「燃燒後處理」,也就是在燃燒前、燃燒過程與燃燒後,三種收集二氧化碳的方法。
「燃燒前處理」是在燃燒化石燃料前,先將燃料中的「碳」分離出來,這樣在燃燒時就不會產生二氧化碳;而「富氧燃燒」則是改變燃燒的方法,在燃燒過程中用「純氧」取代「空氣」進行反應,這樣就只產生水與二氧化碳,不會有其他氣體或物質摻雜。如此一來,就能更容易收集二氧化碳。
「燃燒後處理」為最常見的方式,透過收集工廠排放的廢氣,將廢氣中的二氧化碳分離出來,進而收集。
將捕捉到的二氧化碳封存到地底下(地質封存),是目前較常見的做法。
封存地底是常見方法
封存二氧化碳的方法依據場地不同,分為「海洋封存」、「地質封存」及「礦化封存」。其中,「海洋封存」是將大量二氧化碳加壓灌入深海中,但這種方式會改變海水的酸鹼值,有海水酸化的風險。
另一種方法「礦化封存」則需要金屬氧化物(如氧化鎂或氧化鈣)等大量原料與二氧化碳進行化學反應,較為耗時;而「地質封存」是將二氧化碳封存到地下岩層,是目前較常見的做法。
再利用範圍廣效益大
「捕捉」和「封存」二氧化碳後,還可以進一步將它「再利用」。
二氧化碳不只可以作為醋酸的原料,也可用於半導體產業製程,甚至還能將捕捉到的二氧化碳轉化成碳纖維,作為紡織品的原料。
此外,我國「工業技術研究院」研發了微藻養殖與固碳技術,可快速吸收大量捕捉到的二氧化碳,其中微藻又可進一步作為生質燃料、保健食品及化工材料等,應用範圍廣泛。
成本昂貴且空間有限
其實,大自然中的植物就能捕捉二氧化碳了,然而人類使用太多的化石燃料,導致植物吸收二氧化碳的速度已經無法負荷龐大的排放量。因此,人類必須研發更多技術來處理這些二氧化碳。
目前,碳捕捉技術的成本仍然很貴,而且臺灣地狹人稠,沒有足夠的腹地可以封存大量的二氧化碳,如何克服空間限制,有待研發更先進的技術。