遏止暖化加劇!日本燃煤電廠封裝「超臨界二氧化碳流體」打入地底
遏止暖化加劇!日本燃煤電廠封裝「超臨界二氧化碳流體」打入地底

美國總統川普宣布退出阻止全球暖化加劇的「巴黎氣候協議」,是於2015年底聯合國氣候變化綱要公約第21次締約國大會(COP21)中所通過的協議。各締約國協議,未來將一起努力讓地球氣溫的上升幅度,控制在與前工業時代相比最多攝氏二度以內的範圍,且應努力追求革新的溫室氣體削減技術。

為了達成COP21的「二度目標」,在2050年前必須將全球溫室氣體的排放量,控制在240億噸左右。但世界各國向聯合國提出的2030年溫室氣體排放量,總計約570億噸。想要達成目標,排放量還要再減少300億噸以上。

編按:持續進化的科技,將如何改變我們的生活和產業發展?日本最具規模的產經媒體「日經BP社」編著的《推動世界的100種新技術》一書,由30位專業雜誌和網站的總編輯分別撰寫,讀者能透過此書快速了解當前正夯,以及即將開始熱門的新技術,進一步掌握未來十年的關鍵產業趨勢。

不過,國際能源總署(IEA)表示,燃煤發電占全球總發電量約4成,這樣的趨勢仍將持續至2040年。發展中國家需要便宜的煤炭支撐其經濟成長和電力需求,因此也不能無視這樣的事實。

FT311
必須減少300億噸碳排放量才能達成「2℃目標」。
圖/ 旗標出版

日本也有很多與環境、能源開發相關的技術。現在正是日本展現技術力,為達成 COP21的「二度目標」,或為了世界更好而貢獻己力的時候。

2016年6月日本內閣通過「日本再興戰略2016」,以名目GDP(當年度的產值)600兆日圓為目標擬定成長戰略,2030年度的能源相關投資金額,將增加至28兆日圓。

捕集、封存CO2,削減排放量

國際能源組織表示,想在2050年前控制全球溫室氣體的排放,達成COP21的「二度目標」,最有效的方法就是「碳捕集與封存」(CCS),這是指收集從污染源產生的二氧化碳,運輸至儲存地點並長期與空氣隔離封存的技術。

國際能源組織認為,收集和封存燃煤發電等發電設備的二氧化碳,可貢獻31%的碳削減量。聯合國政府間氣候變遷小組(IPCC)則表示,如果不捕集、封存二氧化碳,達成二度C目標的成本就會增加29~297%。

在日本瀨戶內海的小島上,已經開始試行減少燃煤發電的二氧化碳排放。

由日本的「中國電力公司」和「日本電源開發公司」(J-POWER)共同出資創設的「大崎CoolGen」公司,於日本廣島縣大崎上島町蓋了火力發電廠,在日本經濟產業省和NEDO(日本新能源產業技術開發機構)的支援下,試行減少二氧化碳排放的技術。

該公司採用使用兩種渦輪機的煤氣化聯合循環發電技術(IGCC),燃燒淨化過的氣體,驅動燃氣輪機,用燃燒時的熱能生成蒸氣,推動蒸汽輪機產生電能。由於在驅動燃氣輪機前就從高壓燃燒氣體中收集二氧化碳,因此可提升回收效率。

大崎CoolGen的燃煤發電廠
大崎CoolGen的燃煤發電廠(廣島縣大崎上島町)。
圖/ 旗標出版

另外,「東芝」(TOSHIBA)也開始捕集燃煤發電的二氧化碳。東芝旗下子公司「SIGMA POWER有明」所有的「三川發電所」,發電功率4萬9千瓩(kW),自2009年起就每天回收10噸二氧化碳。這是日本唯一收集現役火力發電廠二氧化碳的例子。

自2016年起,日本環境省與「瑞穗情報綜合研究所」等單位就共同研擬試驗計畫,希望回收達到日排放量一半的500噸二氧化碳。此計畫預計將於2020年以前達成目標。

傳統的燃煤發電廠只使用蒸汽輪機,從蒸汽輪機運轉過後的低壓氣體中可以回收二氧化碳,因此電力和發電所需的熱能,都消耗在收集二氧化碳上。為了降低耗損,「SIGMA POWER有明」建置了更有效率的二氧化碳收集系統。

儘管「大崎 CoolGen」和「SIGMA POWER有明」都已著手回收二氧化碳,但尚未將之封存於地底。必須將之封存,才能真正達到削減的目的。

2016年4月,日本經濟省在北海道苫小牧市沿岸,試行大規模的封存。由日本「CCS 調查公司」將二氧化碳注入地底深層。封存的方式是在與沿岸「出光興產煉油廠」相鄰的場址,挖掘兩口將二氧化碳注入地底的「井」。

其中一口深達海底約1,100至1,200公尺,另一口約2,400至3千公尺,鑽探角度與地面傾斜。從井口注入特性界於液體及氣體間的高壓「超臨界二氧化碳流體」,沙層就會吸收二氧化碳。2016年4月到5月,總計注入約7,200噸二氧化碳。未來計畫每年封存10萬噸。

鑿井將CO2注入地底的兩大難題

如前所述,「碳捕集和封存」的效果顯著,不過實際上進行封存時還是會面臨幾個難題。

第一,對封存場址所在地的環境影響。萬一注入地層中的二氧化碳洩漏,會不會影響到地層和海洋?與地震有無關聯?針對居民的諸多擔憂,都還必須進行深入溝通。全球各地已經有將二氧化碳注入地層的案例,目前狀況顯示外漏並不會影響環境,也不會引發地震。

日本「CCS調查公司」在井的四周設置多個地震感應器,監測微小震動、溫度及壓力變化。結果顯示,開始注入後並沒有監測到微小震動。同公司也在網站和苫小牧市公所架設數位螢幕,公開微小震動等監測記錄。

為了獲得居民的理解,日本環境省也在研究其他方法,例如避開沿岸漁場,轉而在偏遠的海上封存二氧化碳,在海上挖掘垂直井直達海底,以船隻運送二氧化碳。此計畫由「瑞穗情報綜合研究所」等檢討環境省支援的「SIGMA POWER有明」試驗計畫,評估海上封存的影響。

碳封存的另一個難題是成本。根據「地球環境產業技術研究機構」(RITE)的調查顯示,從收集到封存,每噸二氧化碳的成本約7,300至12,400日圓。雖然成本會隨科技進步下降,但資材等費用卻會變高。

日本「CCS調查公司」也基於試行計畫算出封存成本,並向日本經產省等單位報告。日本經產省和環境省正在委託「CCS調查公司」,在日本境內尋找3個可以封存1億噸以上的地層。未來或許要在政府單位帶領下,指導發電業者投入成本來封存二氧化碳。

目前世界各國都在發展「提高石油採收率技術」(EOR)和「二氧化碳捕集和利用」(CCU)等技術,前者是將二氧化碳注入油田和天然氣田,增加石油、天然氣的產量;後者是不封存二氧化碳,將之轉化為合成燃料原料和化學原料。這些技術的發展,都必須仰賴碳捕集和封存技術的進步。

本文摘錄、整理自《推動世界的 100 種新技術》,原作者《日經ESG》雜誌總編輯 田中太郎,〈將發電效能發揮到極致,遏止地球暖化〉P.122-P.128,旗標出版

責任編輯:張庭銉

往下滑看下一篇文章
硬體新創如何打國際盃?邁特Demo Day揭出海關鍵:技術是門票,信任才是護照
硬體新創如何打國際盃?邁特Demo Day揭出海關鍵:技術是門票,信任才是護照

第十屆邁特創新加速計畫Demo Day在2025 Meet Taipei盛大登場。今年邁特以「邁國際」為活動主軸,邀請加拿大、新加坡、日本和台灣的專家,除了探討全球市場的開拓,也期望運用邁特創新基地,建立具磁性的網絡(Magnetic Net),持續吸引硬體創新團隊與專家,建構蓬勃發展的全球硬體生態系。

中華民國全國創新創業總會秘書長謝戎峰在致詞時直指,台灣市場量體小,硬體新創要走到小量試產非常不容易,過往台積電就是為輝達做到開源、加速整合的角色,「邁特也在系統面扮演同樣角色,從打樣、試樣到小量試產,提供新創全方位協助。」

從矽島進化新創島,「國際化」是關鍵指標

事實上,邁特創新基地自2016年創立以來,便致力成為硬體創新領域的加速器,期望提供「從0到100的解決方案」,並打通「硬體創新的最後一哩路」。邁特創新基地執行長戴憶帆指出,台灣被譽為半導體、電子製造服務強國,在全球產業鏈中具核心地位。如今,台灣正在善用「矽島」具備的卓越製造、供應鏈能力,聚焦創新研發,成為讓硬科技落地、加速商業應用的「新創島」,「其中,『國際化』絕對是衡量新創團隊能否快速成長、取得成功的最重要指標。」

邁特創新基地
加拿大駐台北貿易辦事處副處長拓喬丹特別蒞臨分享,期待與更多台灣新創攜手合作。
圖/ 數位時代

目前,邁特已幫助來自全球逾13個國家、超過150家的新創公司向外擴展。而為了具體展現協助台灣硬體新創出海、邁國際的決心,本屆Demo Day特別邀請來自跨國創投的專家,一同探討全球市場的開拓。

加拿大駐台北貿易辦事處副處長拓喬丹(Jorden Turley)首先指出,邁特的國際協同合作理念,與加拿大不謀而合,「加拿大視台灣為亞太戰略中,不可或缺的重要夥伴,我們彼此間不是競爭而是合作。」例如台灣在硬體製造、實作方面有優勢,加拿大則在設計方面表現出色,多邊合作有助於企業分散風險,並加速打入第三市場。

講好故事、建立信任感,打破技術迷思

跨界對談開場前,主持人邁特創新基地顧問柯旂,也先回應「邁國際」不只是今年的主題,更是台灣硬體創新的必然道路。本屆 Demo Day 不僅邀請到加拿大駐台單位、日本京都大學創投、新加坡創新生態圈代表,更有台灣創新總會秘書長、台經院等重要嘉賓蒞臨,一同見證台灣硬體新創與全球鏈結的關鍵時刻。跨界對談更邀請包含:日本京都大學創投(Kyoto University Innovation Capital)亞太區業務發展經理Raymond Woo,以及德國馬牌集團(Continental)旗下創投部門的合作與創投管理總監邱殷樂,為新創提供具體出海建議。

戴憶帆強調,「國際化」已是台灣新創現今最重要的課題,而新加坡、日本會是台灣進軍國際的首選前哨站。新加坡作為東南亞地區的中心,許多國際團隊選擇在當地募資、上市櫃,介接資源方便;日本則與台灣的文化、理念相近,相當重視「信任」、夥伴關係,加上在東京、京都等頂尖大學裡,有最前沿的技術,對需要發展應用、商業化成長的新創來說,是值得尋求技術互補的合作對象。

邁特創新基地
跨界對談由左至右分別為主持人邁特創新基地顧問柯旂、邁特創新基地執行長戴憶帆、日本京都大學創投(Kyoto University Innovation Capital)亞太區業務發展經理Raymond Woo,以及德國馬牌集團(Continental)旗下創投部門的合作與創投管理總監邱殷樂,與現場與會者進行交流。
圖/ 數位時代

邱殷樂直指,台灣新創的技術極佳、很有實力,甚至勝過美國、以色列的公司,「最大的問題,是不會講述自己的故事,以及不清楚如何對接正確的人和事。」他建議,新創在展開跨國合作之前,必須先確定在台灣的根基已穩,同時了解自家的技術優勢,以便說服投資人和潛在客戶;在和大集團、大客戶合作時,也要找到能推動技術使用的關鍵人物或團隊。

Raymond Woo觀察,技術背景出生的創辦人,經常會犯下只看技術、看不到大局的盲點,加上創業是相當依賴人脈的事業,「新創必須學習用技術來解決特定商業問題,並與合作夥伴建立最重要的『信任』,否則技術再好、再先進,也無法順利擴展、被妥善應用。」

硬體新創精銳盡出,智慧農業、智慧醫療、綠色創新吸睛

精彩的對談後,緊接著輪到參與第十屆邁特創新加速器計畫,涵蓋智慧農業、智慧健康、智慧製造與綠色創新等硬體領域的六組新創團隊,一一登台Pitch,並由邱殷樂、Raymond Woo、日本村田製造所新規事業推進部部長東端和亮、邁特創新基地日本代表顧問上野峻基和華碩電腦協理Sean Lai等業界先進擔任評審。

首先登場的台灣百應生物科技,是運用AI、電腦視覺技術,實現家禽養殖的自主監控,完全無需人工干預,準確度已可達98.5%。擴核生醫科技則打造一款模組化、可程式化的實驗室自動化平台,能將整合液體處理、細胞培養、影像擷取和資料分析等流程集於一體,加速生技與藥物開發的研發、驗證流程。雨傘不滴的綠色創新專利產品「傘不滴」,是透過物理擠壓與高科技吸水部件,讓雨傘四秒內便完全不滴水,取代一次性塑膠套,解決公共場所地滑和環保痛點。恆帝斯智能科技是結合ESG輔導與碳IoT設備,自主開發韌體,解決聯網不穩、斷電導致的數據品質等問題,助力企業邁向淨零轉型。領動智慧科技的空中手寫輸入技術,鎖定的是下一代殺手級產品「智慧眼鏡」,透過高精度動態感測,為智慧眼鏡提供直覺、隱私友善的文字輸入解決方案。超術感醫學科技研發的AR顯微手術模擬訓練系統,則利用真實手術器械,提供精確控制回饋與AI動作分析,解決傳統訓練器械缺乏的「手感」問題,能被應用在眼科、神經外科等高精密的手術訓練。

最終大獎,分別由台灣百應生物科技、擴核生醫科技和超術感醫學科技抱走。東端和亮直言,透過此次Pitch,一方面看到台灣在軟硬整合的實力,更令人激賞的是,「團隊在營利之外,還致力解決社會問題,創造美好世界。」

邁特創新基地
日本村田製造所新規事業推進部部長東端和亮特別代表評審團致詞,除了欣賞台灣新創軟硬整合的實力,更發現團隊在營利之外,還致力解決社會問題,創造美好世界。
圖/ 數位時代

從在地驗證到鏈結全球,助新創在國際市場站穩腳跟

團隊對於自家產品、服務的用心,正是邁特極力提倡的核心價值,也是台灣新創通往世界舞台的基石。邁特創新加速計畫的運作模式,便如同硬體創新領域的國際嚮導,持續為新創團隊提供在地技術驗證和商業基礎訓練,並將新創的產品對接到國外大廠、國際創投。未來,台灣新創若能持續深化國際化、與多元夥伴合作,並具備正確的敘事能力和出海戰略,必能加速向外擴展,在全球市場中站穩腳跟。

立刻了解更多
https://bit.ly/m/mightynet

登入數位時代會員

開啟專屬自己的主題內容,

每日推播重點文章

閱讀會員專屬文章

請先登入數位時代會員

看更多獨享內容

請先登入數位時代會員

開啟收藏文章功能,

請先登入數位時代會員

開啟訂閱文章分類功能,

請先登入數位時代會員

我還不是會員, 註冊去!
追蹤我們
進擊的機器人
© 2025 Business Next Media Corp. All Rights Reserved. 本網站內容未經允許,不得轉載。
106 台北市大安區光復南路102號9樓