二氧化碳再利用及衍生產品在全球市場需求龐大,據估算,全球每年至少有37億噸的減碳潛力。對台灣而言,建立二氧化碳減量及再利用體系,有助於提升氫能、甲醇等重要戰略能資源的自產力,並促進更環保、高值且具固碳效益的製品生產,進而降低原料進口、產品出口風險。

在國際減碳趨勢下,台灣以自願減量方式,與全球各國共同承擔二氧化碳減量之責,目標為2030年溫室氣體排放量為現況發展趨勢(BAU)減量50%,相當於2030年溫室氣體排放量減至2005年排放量之80%。過往,偏重在推動製造業製程升級,除透過節能手法減少排碳,產業界仍有針對所排放之二氧化碳進行處理的空間,推動二氧化碳捕獲與再利用,進一步促成減碳目標。

一般而言,二氧化碳再利用可細分為3大方式:

1.直接利用

微藻養殖是二氧化碳直接利用的方式之一,微藻固碳量高,每公噸微藻養殖池每年可消耗250噸之二氧化碳。台灣氣候適宜藻類生長,擁有全世界少見的多種特殊藻種,可開發多元的產品。

例如,含油量豐富之藻種,每單位微藻可萃取出30%~40%的油脂,適合製成生質燃油;部分藻類也可製為生物科技產品,包括萃取蝦紅素、葉黃素等營養品,具有相當高的經濟價值。

2.轉化為化學產品利用

台灣具有以二氧化碳生產聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)相關塑膠製品之商業規模製程,政府可鼓勵國內傳統塑膠製程改為利用二氧化碳之環保製程,取代原使用有毒光氣之汙染製程。

2015年台灣工程塑膠(含PC)產量為36.5萬噸,採二氧化碳轉化利用製程者約6萬噸,可固碳約3萬噸;聚氨酯產量為18.4萬噸,採二氧化碳轉化利用製程者約15萬噸,可固碳約7.5萬噸,尚有擴大推廣的空間。

3.轉化為能源產品利用

二氧化碳的另一種轉化利用方式是製成能源產品,其中以甲醇用途最廣,在減碳趨勢下,甲醇未來最大商機將是取代汽油等化石燃料的使用,以及製成碳酸二甲酯(DMC)與二甲基醚(DME)等能源產品,取代柴油或目前有毒的汽油添加劑MTBE(甲基第三丁基醚)。

目前甲醇全球產量每年6,500萬噸,總值約200億美金;碳酸二甲酯全球產量為每年24萬噸,總值約為3億美元;二甲基醚全球產量為每年630萬噸,總值約32億美元。在化石能源存量有限的前提上,可預見未來相關能源製品之市場需求將續上升,惟若欲擴大甲醇等能源產品生產,在技術面上需優先突破製氫技術,並尋求製氫與捕碳成本的降低。

為進一步推動二氧化碳減量與再利用,可鼓勵製造體系升級為能資源整合的系統。試想,若將工廠與發電業等碳源的排碳,透過碳捕獲技術將二氧化碳捕獲、收集,即能透過管路供給周邊製造業進行再利用。

另方面,園區或廠區也可搭配微藻養殖的設計,將已處理之廢水引入藻類養殖區作為營養成分,並打入工廠排出捕獲之二氧化碳,藉由藻類進行光合作用達成減碳效果,並尋求開發高值化的藻類產品。

根據學界與業界專家的評估,二氧化碳再利用技術,如聚合物開發、微藻養殖、甲醇等能源產品製造等,均有可能於2020年達成商業化目標。

台灣已培植各項技術之研發能量,期望政府能持續投入相關技術研發資源,協助產業掌握關鍵減碳技術,協助達成國家自訂減碳貢獻、溫管法目標之重要手法,也可為進軍全球碳金融、清潔發展機制(CDM)市場之利基。(本文作者為資策會產業情報研究所MIC產業分析師)

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