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廢氣變黃金？中鋼、工研院開發碳捕捉神器
煉鋼過程產生的一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂），在全球的淨零浪潮中，成為人人嫌惡的氣體。背負著碳排的原罪，就算中鋼再努力減少能耗，來自於生產的碳排，仍舊居高不下。現在，卻有一種先進製程，把中鋼不要的「廢氣」，變成化工廠眼中的黃金。《遠見》記者開箱給你看。
12月暖陽下，中鋼高雄小港廠裡，拔地長出一座兩個籃球場大的園區，裡頭錯綜的氣體管線，宛如迷宮，繞行六座鮮黃色的高壓鋼筒。全台首座「鋼化聯產」實驗廠，在經濟部、中鋼、工研院的一眾官、產代表掌聲中，風光啟用。
不遠的後方，是一排煉爐高塔，走過時代而斑駁，無損它的雄偉，相比下「僅」高兩層樓的新工廠，有些迷你，卻新的發亮耀眼。人們賜予這座工廠的使命，正如它的陳設：帶領鋼鐵產業，這個帶領台灣工業化功不可沒，如今卻老被檢討的傳統碳排大戶，走向淨零。
高碳排是中鋼原罪
高碳排一直是中鋼的原罪。撇除耗能不說，在煉鐵、煉鋼的化學反應中，高溫下，焦煤還原鐵礦（Fe₂O₃），其中的碳與氧氣結合，形成一氧化碳與二氧化碳。據公開資訊觀測站，中鋼佔全台碳排一成左右、為全台第二大。
不同於半導體用電大戶，碳排源自於使用電力，計算在範疇二。中鋼的碳排來自於生產直接產生，焦煤燃燒後的「尾氣」，不但是溫室效應的元兇，且屬於範疇一，在不減產的情況下，就算「節能」或能源轉型做得再好，也難以降低。
「你看我們鋼鐵業跟石化產業多努力，高雄的天空湛藍，沒有半點雲，更沒有污染。這不是高雄市政府，要求我們降載，我們今天依然全力生產，」開幕致詞上，翁朝棟點出了產業走向淨零時，總是面臨的兩難：企業的經營者，幾乎沒有誘因，因為環保犧牲成長。
然而從製程著手，同樣氧化還原的反應式，卻也可以是成功減碳的方程式。
過去化工廠產製甲烷、甲醇、醋酸，進一步應用製成乙烯醋酸乙烯酯聚合物（EVA），用於鞋底、布料，需要仰賴進口的碳原料，若能從煉鋼的副產品：一氧化碳、二氧化碳中捕捉、純化，除了解決了煉鋼排碳問題，也能減少化工廠對進口原料的依賴。
這樣理論上雙贏的「鋼化聯產」，是鋼鐵業在淨零中的一線生機。
然而如何在能耗、成本的的取捨中，從排氣中「捕捉」到碳，是過去科學家、廠務主管一直煩惱的課題，也是中鋼找上工研院合作的原因。這座由中鋼斥資2億的先導工場，正是希望結合中鋼附近的化工聚落、工研院的技術，嘗試將鋼鐵廠的排氣，轉為化學品。
《遠見》開箱︰碳捕捉如此厲害
《遠見》記者開箱場內設施，如醒目的高壓氣塔，用於將煉鋼轉爐排出的氣體降溫、除塵、洗淨、脫硫，近一步昇壓到8公斤。雖然加壓必須耗能，但此次「鋼化聯產」能從氣體中分離出碳原子的關鍵原理，便是於利用二氧化碳在壓力改變時，對觸媒的附著程度不同，而捕捉碳的「變壓吸附法」。
對比於傳統碳捕捉技術利用液態胺類化合物，變壓吸附雖然吸附量不大，但是相對節能、穩定度高的技術選項。且過去捕捉下來的碳，需要加熱後才能重新利用，每噸成本高達50至70美元，距離商業量產，有段距離。
然而科學的進展，讓成本有競爭力的減碳，成為可能。作為鋼化聯產協作企業，長春集團總裁林書鴻直言，談綠電、減碳，其實這些年來節能能做的方法，都差不多都已經用上，科技上的突破，是現階段最需要努力的方向。
全球第一座鋼化聯產，在德國
6年前，世界上第一座鋼化聯產基地，由德國聯邦教育及研究部（German Ministry of Education and Research , BMBF）資助超過6千萬歐元成立，並於德國造鋼巨頭蒂森克虜伯（thyssenkrupp）在杜伊斯堡（Duisburg），提出了「鋼化聯產」（Carbon2Chem）的概念。
如今德國的鋼化聯產計畫已經在2020年10月完成第一階段試產，BMBF繼續提供7500萬歐元，要讓鋼化聯產應用在鋼鐵業以外，同為碳排大戶的水泥、石灰業者，甚至是垃圾焚化爐，在2024年，進入商轉。德國的鋼化聯產也成為蒂森克虜伯2050淨零願景中，重要的一環。
回到台灣，除了先導工場在即將結束的2022年就設下4900噸「捕碳」成果外，更在2025、2040分別設下了年捕捉24萬噸、290萬噸二氧化碳的目標。
經濟部長王美花透露，她在這週才剛開完會議，討論將送交國際的減碳「國家自提貢獻（NDC）」。對標國家設下的2030年碳捕捉年100萬噸總額，中鋼的 24萬噸，佔足四分之一。鋼化聯產是一個大膽的嘗試，但也是不得不然。
到時中鋼煉鐵、煉鋼附帶產生的「嫌惡氣體」二氧化碳，就會是中油、大連化工、中碳、聯成化工、長春集團，最好的原料。若試產成功，鋼化聯產的纖廠，也將會是台灣規模最大、世界少數結合鋼鐵與化工廠產業的碳捕捉園區。
負碳技術是碳中和最後一哩路
過去企業談「減碳」，雖有綠電、效能的提升可以減低排放，但生產過程不可能完全不耗能、不排碳，負碳技術成為達到「碳中和」的最後一哩路。如碳封存、捕捉、利用、儲存（Carbon Capture Utilize Storge, CCUS）在近期，成為環境界的熱門關鍵字。
國際能源署統計，2021年，全球宣告要新設的碳捕捉設備就多達97座，較2020年大增155%。望眼世界，台灣並不算落後、加上鋼鐵與化工在南台灣形成聚落，是一項難能可貴的優勢。
「一滴一滴來做，當然會碰到困難跟失敗，但是不做，就什麼都沒有了」淨零路上，王美花這樣期許。
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