微軟、Shopify也來買!3個碳捕捉應用,探索減碳商轉可以怎麼運作?

根據石油巨擘埃克森美孚(ExxonMobil)預估,2040年全球碳捕捉、利用與封存(CCUS)市場規模將達2兆美元,年增率達35%,商機潛力無窮。

背後的驅動力,來自氣候危機造成的減碳意識高漲,加上「碳排代價」也隨之提升,目前碳捕捉技術對於發電、工業等碳排大戶來說,是後期用來輔助產業減少碳排技術之一。

不過全球碳捕捉技術都在發展初期,企業仍需依靠政府獎勵措施來降低成本,並部署更多、更大的項目,以下挑選3個海外碳捕捉案例作為台灣參考。

碳排代價高!全球碳排大戶如何靠「碳捕捉」減少碳排?

英國能源公司德拉克斯:改燒木質燃料,結合碳捕捉減碳

為推動能源轉型,英國能源公司德拉克斯集團(Drax Group)在2020年宣布位於英國北約克郡的德拉克斯發電廠(Drax Power Station)的燃煤發電業務在2021年3月結束。德拉克斯發電廠淘汰燃煤發電,逐步轉型成生質能發電廠,並搭配碳捕捉技術,以降低碳排放。

drax.jpeg 圖/iea
drax.jpeg 圖/iea

廠內共有6座燃煤機組,其中4座改燒木質顆粒等生質燃料,共有兩處進行生質能與碳捕捉和封存(Bioenergy with Carbon Capture and Storage,BECCS)試點計劃。

當生質能燃燒後釋放出二氧化碳,再將其捕捉,分別每天捕捉1噸、300公斤的二氧化碳,現階段捕捉少量的二氧化碳供應給合作夥伴使用,長期計畫把碳封存到地底,並預計2027年將實現碳捕捉商業運轉。

然而推動大規模的碳捕捉計畫,則仰賴政府的支持。德拉克斯集團曾說:「如果少了政府對BECCS的預算支持,德拉克斯發電廠在2027年實現商轉將變得不可行。」另一方面,德拉克斯發電廠占英國電力供應約6%,若沒有BECCS計畫,對供暖、工業、公路運輸等較難減碳的產業又更難降低碳排。

日本「碳捕捉與封存」示範計畫:打造示範基地,地震來也沒外洩

日本最知名的碳捕捉計畫,莫過於日本經濟產業省推動為期9年的測試驗證期程,自2012年4月啟動北海道苫小牧市推碳捕捉與封存(CCS)示範計畫,透過捕捉北海道煉油廠製氫設備產生的廢氣,透過變壓吸附法(Pressure Swing Adsorption,PSA)分離二氧化碳並進行封存。

捕捉到的二氧化碳,自2016年起每年注入10萬噸到海底地層,至2019年累積注入30萬噸二氧化碳的目標就結束,並持續進行監測作業至今。

值得注意的是,在2018年9月發生北海道膽振東部地震,苫小牧CCS中心偵測到低於5級左右的震動,不過地面設備未發生異常,也沒有二氧化碳洩露,後續也將此次地震調查報告公布在網站上,得到二氧化碳封存與地震沒有因果關係的共識。

Tomakomai.jpeg 圖/iea
Tomakomai.jpeg 圖/iea

日本經濟產業省透過北海道苫小牧CCS試驗,檢視注入的二氧化碳是否洩露、影響地層和海洋,並持續在官網定期公布調查報告,以利後續推動CCS大規模商業化。

日本希望在2030年在現有火力發電廠引進碳捕捉計畫,透過將二氧化碳埋入地底減碳,以降低火力發電廠的排碳量。根據日本經濟產業省設定2030年能源發電結構,再生能源占36~38%、核能20~22%、天然氣20%,煤炭則降至19%,透過結合碳捕捉計畫,維持日本境內火力發電,有助於電力穩定供應。

冰島碳捕捉新創Climeworks:最大空氣吸碳工廠,助微軟、Shopify抵銷碳排

外觀像是巨型的風扇,不只可以抽取空氣,還可以直接從空氣抓走二氧化碳?瑞士碳捕捉新創Climeworks已於2021年9月,攜手碳封存合作夥伴Carbfix在冰島啟用全球最大直接空氣捕獲工廠Orca,一年可捕獲4,000噸二氧化碳,並把二氧化碳永久封存到地底。

藉由Orca實際運轉的經驗,確認直接空氣補捉與封存(Direct Air Carbon Capture and Storage,DACCS)技術的可行性,DACCS最大效益在於清除歷史性的碳排放,幫助實現負碳排(Carbon Negative)的目標。

Climeworks-direct-air-capture-pl.jpeg 圖/iea
Climeworks-direct-air-capture-pl.jpeg 圖/iea

很快地,2022年6月Climeworks第二座直接空氣捕獲工廠Mammoth動土,設定2030年碳捕獲達數百萬噸,2050年上看10億噸產能,可以看出Climeworks野心勃勃擴大推進碳捕捉的商業規模。

腦筋動得快的Climeworks更創造出新的商業機會,其碳移除的流程取得第三方驗證機構DNV的認證,包含 微軟、加拿大電商Shopify、美國支付業者Stripe等公司紛紛向Climeworks購買碳信用(Carbon Credit,指排放一公噸碳的權利),來抵消業者自身的碳排量

去年美國能源部斥資35億美元擬建置4個直接空氣捕獲區域中心,加速了該技術的商業化。看準這個千載難逢的機會,Climeworks選擇和另一家直接空氣捕獲新創Heirloom合作申請5億美元補助,以合作代替競爭的方式,聯合開發樞紐(hubs)與基礎設施,擴大解決方案的規模,為解決全球氣候危機跨出關鍵的一步。

透過以上三個海外案例,可以看出透過政府、企業透過示範據點的方式,有計畫性地投入資源,開啟更多面向的碳捕捉技術研發,並探索背後的商業潛力。

延伸閱讀:成大「微藻碳捕捉」厲害在哪?吃碳能力提升30倍,不只台塑、電子廠也想合作!

責任編輯:林美欣

更多報導
【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?
【圖解】深度減碳、高碳稅、核能如何降低「碳債」?2050淨零為何說得到做不到?