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
深根台灣35年!KLA頂尖技術和人才, 如何引領全球半導體未來?
深根台灣35年!KLA頂尖技術和人才, 如何引領全球半導體未來?
2025.09.01 |

2025年是KLA在台灣成立的第35年。這家來自美國的半導體檢測和量測設備領導企業,在全球擁有15,000多名員工,2024年營收達109億美元,專精於晶圓製造中最關鍵的檢測與量測技術。在AI驅動半導體製程要求日趨嚴苛的今天,KLA正扮演著「良率守門員」的關鍵角色,其先進檢測技術的重要性也反映在與客戶的緊密合作關係上—在台積電2024年供應鏈管理論壇中,KLA憑藉卓越的技術協作與生產支援能力,榮獲「Excellent Technology Collaboration and Production Support Awards」肯定,展現了其在半導體製程控制的技術領導地位。

KLA Senior Vice President暨KLA台灣總經理Rollin Kocher強調:「KLA的競爭優勢源自於我們對技術卓越與品質的不懈追求。在AI晶片製造需求比以往更為復雜的時代,客戶尋求的不僅僅是設備,而是能夠協助他們迎接未來挑戰的技術夥伴。」

1990年在新竹起步,到成為全球最大的客戶服務據點之一,KLA台灣35年來以技術深度結合企業韌性,創造了超越市場預期的競爭優勢。35年來,KLA台灣的成功並非偶然,而是在技術突破、客戶協作與人才文化三個面向上的持續深耕,逐步建構起難以撼動的競爭優勢。

從技術突破開始,KLA台灣35年創新不輟的秘密

過去35年,KLA台灣的核心競爭力始終建立在對先進製程控制技術的深耕與創新。隨著AI晶片節點逼近原子尺度,並大量導入2.5D/3D與異質整合封裝架構,單靠傳統光學或電子束檢測已難以掌握奈米級變異。KLA透過將機器學習與AI演算法深度整合到缺陷檢測、復判、量測與製程數據分析平台,協助晶圓廠在關鍵步驟即時定位並分類缺陷,進而提升高效能AI晶片的良率、時脈與功耗表現。

1756695098037.jpg
KLA在先進製程控制技術持續突破與創新,建構難以撼動的市場競爭優勢。
圖/ KLA

面對先進封裝市場的快速擴張,以及AI應用逐漸從雲端延伸至行動與邊緣裝置的趨勢,KLA亦結合etch、PECVD、PVD等晶圓處理設備與完整製程控制解決方案,橫跨前段製造、晶圓級封裝到組裝與基板製造,成為客戶實現下一代AI晶片與系統級封裝藍圖不可或缺的技術合作夥伴。

不只是供應商,KLA如何與客戶建立35年夥伴關係?

KLA台灣TSMC事業群總經理Hawk Wu分析,技術領先、高績效團隊與堅持不懈的企業精神是保持領先的三大關鍵。35年來,KLA與客戶建立的不僅是供應商關係,更是技術夥伴關係。顧客堅定信任,讓雙方即使在全球級難題下也能合作突破,團隊與客戶連月努力終攻克技術難關。這種客戶夥伴關係的深度讓KLA能更精確感知市場需求,開發「真正符合客戶需要」的技術解決方案。

留住人才35年,KLA台灣的企業文化有何特別?

在KLA的發展歷程中,企業文化是最核心的競爭優勢。公司的五大核心價值包括堅持不懈(Perseverance)、積極進取(Drive to Be Better)、高效團隊(High Performance Teams)、誠實正直一致性(Honest, Forthright and Consistent)與不可或缺(Indispensable for Customers)。完善的人才發展機制也確保優秀員工在組織內多元發展。技術人才可跨產品業務、技術支援、市場銷售、應用製程或軟體研發等多樣選項,培育與傳承是競爭力關鍵。這樣的人才文化,造就今日KLA穩定的核心戰力和優質的團隊環境。

35年後的今天,KLA台灣已成為亞太區最具規模的技術研發與支援基地之一,與台灣半導體產業建立了深度的合作夥伴關係,服務範圍跨足晶圓代工、記憶體及特殊製程,穩居檢測量測領域領導者。

1756695099391.jpg
KLA以完善的人才發展機制培育優秀人才多元發展,造就穩定的核心戰力。
圖/ KLA

新世代共鳴:價值驅動與職涯歸屬感

June Yeh是KLA的應用開發工程師,從材料科學系畢業後直接加入KLA。June特別認同KLA的企業文化:「同事們都專注於技術本業,我們可以把精力完全用在解決問題和創新上,這種單純的工作環境讓我能夠專心發揮專業能力。更重要的是,公司真正實踐『堅持不懈』的價值觀,即使面對困難的技術挑戰,團隊也會一起堅持到底。」

另一位應用工程師Bryan Fu則從不同角度分享他的觀察。這位清大材料科學系畢業、曾在其他大規模的半導體製造商任職過一年半的工程師直言:「很多公司新人都要自己想辦法學習,但在KLA台灣完全不同,主管很願意跟員工分享市場現況和產品及客戶的訊息,這種開放的資訊分享讓新人成長很快。」

在近期的員工滿意度調查結果,目標設定、團隊關係、主管支持、成長學習和包容等領域獲得KLA台灣的員工高度認可。這種積極投入的工作文化,成為KLA廣納頂尖人才的重要因素。

「在KLA,每位員工都專注於解決複雜且深刻的問題。」Rollin Kocher表示,「兼具深厚專業基礎與以客戶導向的服務模式,正是我們與眾不同的關鍵優勢—也是難以複製的核心競爭力。」

延伸對談:KLA台灣的實務觀察

Q:什麼樣的人才是「核心戰力」?

A:我們需要能「同時理解技術與理解人」的人。KLA的應用工程師角色需直接面對全球頂尖半導體客戶以解決複雜問題,也要用服務業心態應對現場變化,兼具「高科技」和「服務業」的雙重能力。

Q:為何KLA有同甘共苦的工作氛圍?

A:我們相信團隊合作,在關鍵專案的緊要關頭,整個團隊包括高階主管都會全力投入,大家共同迎戰挑戰。久而久之,KLA內部形成高度互信、互助文化。

35年的厚度,為下一個世代蓄力

經歷技術突破、客戶信任、人才文化三大核心競爭力淬煉,KLA台灣已為AI時代的半導體升級打下厚實基礎。對不同世代的科技人才而言,這裡是實現技術理想與職涯發展的最佳舞台。

值此35週年,KLA台灣即將啟用台灣總部新竹辦公室與全球最大訓練中心。同時,持續積極招募設備客服、製程應用、產品裝機、演算法、系統和軟體工程師!詳情請關注KLA CAREERSKLA台灣Facebook專頁

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
蘋果能再次偉大?
© 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