【圖解】1%碳排背後藏2兆美元商機！拆解碳捕捉原理、抓碳後如何再利用？

二氧化碳雖然看不見也摸不到，但只要人類有生產、消費行為，就會產生碳排放，為對抗氣候變遷，2050年淨零排放成為全球共識。但無論人類怎麼減碳，對重工業、電力業來說，要達到零碳排幾乎是不可能的任務。

作為事後移除碳排放的「碳捕捉、利用與封存」（Carbon Capture, Utilization and Storage，CCUS）被國際能源總署（IEA）列為是關鍵的淨零行動方案之一。IEA曾預估，若要達成2050年淨零排放，2030年全球總碳捕捉量約16.7億噸，2050年上看76億噸。若以IEA預估2050年全球碳排放總量達360億噸來看，2050年76億噸約占全球碳排總量的21%，具有一定的影響力，背後的商機更上看2兆美元。

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全球碳捕捉量2.44億噸，但還不到全球碳排的1%

即便淨零的議題帶動碳捕捉快速發展，但目前對於減碳的效益仍有限。根據《2022全球碳捕捉與封存現況》（GLOBAL STATUS OF CCS 2022）報告指出，2022年全球碳捕捉設施數量增加44%，共196個設施，達到每年捕獲2.44億噸，但還不到全球每年碳排放量360億噸的1%。

鏡頭回到台灣，去年3月正式發布的台灣2050年淨零碳排路徑，碳捕捉被視為是負碳技術（負碳是指清除大氣中的二氧化碳），以台灣在地條件推估，訂定2030年補碳量達460萬噸。

現階段國內許多碳排大戶，包括台電、中油、石化、鋼鐵、水泥業皆投入碳捕捉研發，不過國內多數碳捕捉工廠都還在小規模試驗階段，尚未達到商業運轉。

碳捕捉的原理是什麼？抓碳後可以如何再利用？

事實上，碳捕捉不是近年才出現的技術，甚至起初也不是為了減緩氣候暖化所發展出來，而是美軍用來移除潛水艇或太空站上所呼吸產生的二氧化碳，以維持密閉環境中的空氣品質。隨著科學技術的進步，碳捕捉擴大應用在工業、發電廠等更廣泛的領域。

「小時候都聽過酸鹼中和，CO2（二氧化碳）是酸性氣體，就需要用鹼性液體吸附劑把碳抓下來，」成功大學化工系特聘教授陳志勇以淺顯易懂的方式說明碳捕捉的原理。他是國內研發碳捕捉技術的頂尖學者，曾主導在成功大學安南校區建置國內首座負碳排示範工廠，即便70歲屆齡退休，仍持續在產學界推動碳捕捉技術。

陳志勇表示，碳捕捉已經是相對成熟的技術，「抓碳容易，重點是要怎麼活用？」目前碳捕捉再利用有兩大方向， 第一，捕獲的二氧化碳可以應用在乾冰、碳酸飲料等 ，但工業使用量較少，一年約28萬噸，若以台灣訂定年補碳量達460萬噸，剩餘432萬噸碳就會有去化的問題。

第二，搭配「綠氫」、「觸媒」關鍵技術，合成高附加價值化學品 。二氧化碳再利用會需要搭配氫氣（H2），過去取得氫氣的方式是透過天然氣跟水反應，但該製程會產生額外的碳排，較不可行；因此要能夠產氫又不排碳的作法是透過電解水（H20）產生氫氣，且電力來源必須是太陽能、風力等再生能源，才會是「綠氫」。

另外，要做好碳捕捉，掌控關鍵的「觸媒」技術也很重要。傳統上，透過觸媒反應把二氧化碳轉換化學品，會需要約300度的高溫，但陳志勇的團隊所研發出的觸媒僅180度即可，不僅不會消耗大量的電力，還可得到20%的乙烷、丙烷，而這樣的觸媒技術台灣已掌握與量產。

過去台灣主要從國外進口氫氣，並液化運輸抵台，但液化氫氣需要零下253度，運輸成本相對高。兩年前陳志勇倡議， 不如把捕捉到的二氧化碳運輸到國外，結合國外當地的綠氫，合成甲乙丙烷等化學品，再運回台灣 。

這些化學品未來都有市場需求，甲烷可以製成天然氣，乙烷、丙烷則是基礎石化原料，可以應用在紡織品、鞋類等塑膠材料。「解決世界二氧化碳問題，要運用全球資源，一個國家單打獨鬥不夠，必須借力使力，」陳志勇說。

碳捕捉1噸成本就多2,000元，反映在售價！市場能接受嗎？

雖然碳捕捉技術，不僅可以去碳，又能創造新商機，看似一舉兩得，但最大的挑戰在：成本高、耗能及再利用開發。

南台灣化工龍頭奇美實業去年宣布攜手工研院投入碳捕捉技術，預計將奇美廠內煙道氣回收的二氧化碳轉化成聚碳酸酯（PC）的原料，開發新一代的固碳產品。由於PC材質剛硬、透明性高、耐氣候變化，可應用在車燈、5G基地台、汽車移動裝置上，原預計2023年完成碳捕捉再利用的技術驗證，但延至2025年完成。

奇美實業行政總處副總陳世賢無奈地說：「目前碳捕捉一噸成本就多50～70美元（約新台幣2,100元），此外產品因減碳所帶來的環境效益能否獲利，現在消費端普遍沒有共識。」

試想一下，如果一瓶洗髮精，告訴你瓶身是減碳生產，但功能沒有改變，洗髮精售價卻多了50%，消費者是否會為了地球友善而選擇購買，仍劃上問號。

換言之，碳捕捉不僅僅是為了去除大氣中的二氧化碳，是否有市場需求也值得觀察。陳世賢認為，「減碳的價值鏈必須重新分配，無論是減碳、回收一定會有某部分的成本增加，雖然隨著量產，勢必成本降低，但『技術』不能在那天來臨前就先死掉。」他的一席話，反應出所有企業在投資新技術來解決碳排的焦慮。

對此，成功大學循環經濟中心主任陳俊延認為，碳捕捉技術能否邁向商業化，關鍵在於未來一噸碳要收多少錢？這將是「自我減碳」或「交碳稅」的抉擇。

以歐盟來看，今年2月碳價首度突破100歐元（約新台幣3,300元），當時《金融時報》形容：「這是重要的門檻，會讓公司開始更認真地考慮投資昂貴的新興技術，如碳捕捉與儲存。」

換言之，各國都視「排碳有價」，企業不得不正視碳排放的議題。為解決碳排放的議題，各項減碳點子百花齊放，有的異想天開，有的蘊藏商業價值，但關鍵永遠是——開始投入成本才有下降的可能，企業絕不能被動等待，而是要主動出擊。

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責任編輯：林美欣