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碳捕集是難減排產業救星?專家指最大挑戰在如何應用

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(圖片來源:Shutterstock)

隨著脫碳需求成長,碳捕集的討論度隨之上升,更被部分視為未來加速減碳的關鍵。不過,該技術引發的反彈也在增加,尤其是化石燃料產業的參與,引發可能被用來延長油氣開採時間的質疑。

同時,高成本可能限制其實用性,能否擴大商業規模還是未知數。這些疑慮是去(2023)年聯合國氣候峰會(COP28)討論重點之一,未來數年,世界將決定是否可負責任的使用碳捕集技術,以及如何處理二氧化碳。

碳捕集技術是什麼?或可助難減排產業實現脫碳

運用機械捕捉碳的方式主要有兩種,一種是所謂的點源(point source)碳捕捉和封存(CCS),在工廠等場所的煙囪捕獲CO2,另一種是從環境空氣中抽出已排放的CO2,這個過程稱作直接空氣捕獲(DAC)。

點源可部署在石油、天然氣和重工業設施。但研究顯示,該技術對氣候有益的用例相當少。

非營利組織「清潔空氣工作小組」(Clean Air Task Force)碳封存經理葛洛夫(Ben Grove)表示,「碳捕集的真正用途是要解決無法處理的難減排(hard-to-abate)。」

水泥是難減排產業之一,占全球碳排放約8%。聖母大學(University of Notre Dame)永續能源政策助理教授格魯伯特(Emily Grubert)指出,雖然水泥的部分製造過程可以電氣化,但生產中產生的一些CO2是「其過程的基本」。

硫磺能源(Brimstone)等新創公司正努力解決水泥脫碳問題,但大部分技術與大量商業化還存在一大段距離。

格魯伯特談到,「除非你想出水泥的替代品,或完全不同的形式,否則無法在不使用CCS這類技術下解決這些排放。」

用於化石燃料發電成本高 經濟效益不及再生能源

英國離岸能源協會(Offshore Energies UK)永續和政策主任(Michael Tholen)表示,「碳捕集將在幫助全球經濟所有產業的脫碳發揮關鍵作用,特別是難減排產業,因為這些產業沒有電氣化的捷徑。在英國,我們致力於加速整合能源結構,以支持能源轉型。」

美國能源部化石能源和碳管理辦公室(FECM)副秘書長威爾克斯(Jennifer Wilcox)表示,在某些情況下,CCS可應用於現有化石燃料發電廠。她舉新建天然氣發電廠為例,據彭博新能源財經數據,2022年美國新增發電量近5.7GW。

但多項研究指出上述技術可能「不經濟」。Grubert在2020年一項研究發現,2035年前,美國4分之3的發電廠將準備退役。能源經濟和金融分析研究所(IEEFA)一份報告指出,與再生能源加儲能等替代方式相比,CCS發電可能會使電力更昂貴。2019年《自然能源》(Nature Energy)期刊一項研究顯示,再生能源在成本方面勝過碳捕集。

科學家估計到了本世紀中期,世界每年將需要從大氣中移除數十億噸的CO2,才能將暖化溫度控制在相對安全的1.5°C範圍內。目前全球碳捕集產能為每年數千噸,因此需要擴大規模。但部署這項技術需要經濟脫碳並行。

捕獲到CO2怎麼用?轉為SAF原料有助航空業減碳

根據彭博新能源財經(BloombergNEF)一項研究,雖然大多數空氣直接捕獲項目計劃把CO2封存地下,但有19%將作為永續飛航燃料(SAF)的原料。

航空業占全球碳排約2%,相當於日本或德國的碳排。該產業的脫碳選項相當少,利用捕獲的CO2作為燃料或許合理。

非營利機構Project Drawdown執行長弗萊(Jonathan Foley)表示,與只是將CO2封存地下相比,將其轉化為SAF原料有助於實現「雙重紅利」。他強調,即使如此,由於成本高昂,碳捕集仍僅能小規模應用,而不是其它研究要求的數十億噸規模。

封存或再應用?DAC新創與石化產業劃清界線

化石燃料產業對CO2有不同規劃。不是用來製造合成燃料,而是想將之注入老化的石油和天然氣田以取得剩餘石油,此過程稱為提升石油採收率(EOR)。該技術從1970年代開始使用,但一些石油公司想擴大規模。

石油和天然氣產業是碳捕集技術的主要支持者之一。(圖片來源:Pixabay)

DAC最大支持者之一西方石油公司(Occidental Petroleum)已表明,部分項目將使用CO2生產更多石油。據彭博新能源財經分析,捕獲的CO2中約8%將用來提高石油採收率。

有些DAC新創劃清界線,拒絕將其捕獲的CO2用於取得更多化石燃料。Climeworks執行長傑爾巴德(Christoph Gebald)表示,該公司只對「永久地下封存」感興趣,另間新創Heirloom稱,該公司技術移除的CO2將不會用於EOR。

Heirloom氣候政策主管艾耶爾(Vikrum Aiyer)表示,「我認為隨著產業擴大發展,在負責任的碳管理方面,應該要制定安全護欄。」

隨著產業規模不斷升級,以及在稅收優惠和政府投資增加的激勵下,愈來愈多公司投入CO2淨化的商業領域,這些護欄將變得更加必要。

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