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2024-08-01利用碳捕捉與封存 啟動臺灣碳中和作戰 656 期

Author 作者 謝秉志/成功大學資源工程學系教授

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•碳中和是指二氧化碳正、負排放量相抵,並不再於大氣中增加。這對減緩全球氣候變遷和實現臺灣淨零碳排至關重要。
•「碳捕捉與封存」包括捕捉、運輸和封存三步驟,是碳中和的重要技術,特別是對火力發電廠。
•臺灣擁有適合碳封存的地質條件,政府也正推動試驗計畫和法規制定。但因民眾對安全性的擔憂,目前還須加強科學研究和公眾溝通。

 
大家也許有這樣的考試經驗,在複選題作答時,選對選項時可以得到一些正分,但答錯選項時會扣分(得到負分),當答對的分數(正分)跟答錯的分數(負分)相抵銷之後,這一題居然拿到零分(分數被正負相抵)。我們如果把這一種感覺轉化到人為二氧化碳的排放上,就可以知道「碳中和」的概念。
 

什麼是碳中和?

排碳事業,例如一間製造工廠、一座火力電廠或是一家企業,將所製造的二氧化碳排放到大氣中,這樣做是一種「正碳排」。如果可以找到一個能減少大氣中二氧化碳濃度的方法,例如種樹吸收二氧化碳,則屬於「負碳排」。對一個排碳事業來說,當正碳排量跟負碳排量相抵為零就會形成碳中和,不會再增加大氣的二氧化碳濃度。這是一個減緩全球二氧化碳濃度上升的方法,有助於解決氣候變遷問題。
 
碳中和的計算目標很明確,就是針對二氧化碳。而一個排碳事業所排放的二氧化碳,還可以分成「直接排放」與「間接排放」。直接排放是指某一間製造工廠或火力發電廠,透過燃料(例如煤、石油、天然氣等)的直接燃燒獲得所需要的光、熱、電之後,再經由煙囪向大氣直接排放燃燒後的尾氣,而尾氣中就包含二氧化碳。間接排放則主要是因為使用電力,當電力的產生與火力發電有關時,每一度電都會有碳排量。例如臺灣在去(2023)年每度電有0.494公斤的二氧化碳排放,這稱為電力排碳係數。因此有些高電力需求(高電力消費)的公司,像是高科技業,即便沒有立煙囪,但使用很多電力,也應該要負擔二氧化碳排放的責任。
 
過多的二氧化碳排放對環境有不好的影響。因為過多的碳排放將導致大氣中的二氧化碳濃度逐年增加,帶來溫室氣體效應、形成全球暖化現象並導致氣候變遷,影響著地球上的所有生物及我們的居住環境。除了環境面之外,二氧化碳的排放也有經濟面的影響。例如碳排放是有「價」的,臺灣便預計在今(2024)年開始徵收碳費。在目前的碳費收費規劃中,如果是碳排量較大、年排放量超過2.5萬公噸的工廠就會被列為碳費徵收對象,必須對所排放的二氧化碳繳交碳費。另外,在全球的減碳風潮下,我們也進入了碳經濟時代,意指我們所生產的產品或元件,都希望盡量減少碳排量。
 
所以不管是在經濟面或環境面,我們都需要減低二氧化碳排放到大氣中,以減緩全球暖化及氣候變遷現象。如果我們可以多使用碳中和的方式,讓排碳量正負相抵而變成零碳排的話,無論是對於經濟或環境都是很有利的方向。
 

碳中和對臺灣2050淨零的幫助

我們不妨用臺灣當例子,看看碳中和的實際功用。臺灣在去年通過《氣候變遷因應法》(簡稱《氣候法》),確定了2050淨零的目標――在2050年達到所有溫室氣體(包含二氧化碳)的淨零排放(淨排放量為零)。國家發展委員會也公布了臺灣2050淨零排放的路徑,從淨零路徑可以看出,我們的能源使用可以分為兩大類,一是「非電力」使用,另一是「電力」使用。
 

非電力使用的碳排放

在非電力使用中,我們從2019年的碳排量約有148百萬噸(megatonne, Mt),其中包含產業住商86.6Mt、運輸35Mt、非燃料燃燒26.4Mt。如果我們盡全力進行減碳,到了2050年非電力的碳排量可以減少到22.5Mt,由產業住商8.7Mt、運輸3.3Mt、非燃料燃燒10.5Mt組合而成。從這裡也可以看出,即便我們竭盡努力,在非電力使用中難以削減的碳排放量可能還是會有22.5Mt。這時候,就需要利用在2050年可能達到22.5Mt的森林碳匯(這是一種從大氣中進行的碳吸收量,以數學來說就是−22.5Mt),幫忙非電力使用的碳排達到碳中和。從數學上來看就是:非電力排放的22.5Mt加上森林碳匯的−22.5Mt=0。……【更多內容請閱讀科學月刊第656期】