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。

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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

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把技術變成實際訂單!中華電信 5G加速器攜手新創 推動 AI 與數位韌性應用落地
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不少新創團隊普遍面臨技術成熟,但難以找到實際應用場域或跨越市場導入門檻的機會,使創新停留在概念驗證階段。對新創而言,能否進入適合的產業平台並對接市場需求,往往是推動成長的關鍵。

為了成為新創最強後盾,中華電信日前啟動「2026第八屆 5G 加速器」徵選活動。此次除了提供技術資源、場域驗證與企業媒合機會,更設置 「AI 創新特別獎」與「海地星空特別獎」,希望結合自身龐大的 5G 生態圈與產業資源,協助潛力新創把創新技術真正推進市場,加速走向商業落地。

中華電信舉辦「2026數位創新應用系列賽」宣告記者會,中華電信簡志誠董事長致詞
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圖/ 中華電信5G加速器

中華電信5G加速器:不只給資源,更幫新創找到市場

自 2018 年成立至今,中華電信 5G 加速器已累積輔導超過 80 家新創團隊,合作領域也從早期的 5G 應用,逐步延伸至 AI、資通安全、量子運算、數位娛樂、運動科技、創新永續、通訊基礎建設等不同面向。在這過程中,中華電信 5G 加速器逐步摸索出與其他企業加速器不同的定位:不只提供資源,更協助新創理解市場、對接客戶,讓技術真正走向商業落地。

也因此,中華電信 5G 加速器引進導師輔導(Mentor)機制,由公司內部主管擔任新創導師,協助潛力新創理解客戶痛點,更進一步把新創帶進實際市場。當既有客戶出現需求時,若新創有符合該需求的解決方案,中華電信便會協助對接客戶,形成所謂的業務協作,為新創帶來新的商機。目前已有超過 20 家新創透過與中華電信的業務協作,將技術轉化為實際訂單與營收,逐步走向規模化發展。

中華電信董事長簡志誠認為,AI時代的關鍵在於「應用落地」與「價值實現」。中華電信期許透過 5G 加速器徵選活動,向廣大新創團隊開放技術資源與實證場域,使其能從概念走向實作,進一步邁向產業化,構建共榮的AI創新生態系。

中華電信5g加速器徵件
一系列輔導資源 X 實證應用落地 X 展會人脈資源鏈結
圖/ 中華電信 5G 加速器

AI、數位韌性成主軸!中華電信 5G 加速器鎖定八大創新場景

延續這樣的理念,中華電信 5G 加速器在舉辦今(2026)年的徵選活動時,瞄準當前產業轉型的關鍵科技,定出數位韌性、智慧驅動、永續未來三大徵選主題,並向下延伸八大應用場景,包括海地星空、智慧製造、智慧醫療、智慧交通、數位娛樂、運動科技、資通安全及創新永續。

除了根據產業趨勢擬定徵選主題,中華電信也擴大去年新設的「特別獎」機制,期以「AI 創新特別獎」與「海地星空特別獎」,鼓勵更多新創團隊投入 AI 應用與新世代通訊網路創新。

從歷屆加速器輔導成果來看,除了有不少團隊與中華電信展開業務協作,還有超過 10 家新創入圍台灣各類 AI 大賞與指標性競賽,顯示中華電信所遴選的新創團隊,確實具備相當高的市場潛力與技術能量。也因此,中華電信今年持續辦理 AI 創新特別獎,為新創提供更多資源與支持,加快其商業落地與市場拓展的腳步。

由於台灣新創的創業主題日趨多元化,除了 AI 應用外,也有越來越多團隊開始投入通訊、網路與數位基礎建設相關領域,對此,中華電信特別設立「海地星空特別獎」新獎項,鼓勵更多新創投入發展創新網路應用,尤其在防災、救災、智慧城市與公共服務等面向,希望以中華電信的韌性網路架構為基礎,結合新創的創新應用模式,為民眾帶來更美好、便利的生活體驗,共同厚植整體社會與國家的數位韌性。

中華電信加速器8大徵件主題
中華電信加速器8大徵件主題
圖/ 中華電信5G加速器

不只拚 AI,更提前布局 6G!中華電信新增「海地星空特別獎」

這項新設立的「海地星空特別獎」,背後其實也呼應中華電信近年持續推動的「海地星空」戰略布局。考量到全球地緣政治風險升高、極端氣候頻繁,加上台灣本身位處地震與天然災害頻繁地區,因此中華電信近幾年積極投入發展海纜、光纖與行動通訊、微波及衛星通訊,打造互為備援、多層次的韌性網路。

這樣的戰略不僅為了回應當前需求,更能替未來 6G 時代提前打下基礎。中華電信以 AI、衛星與多層次網路技術為核心,再透過5G加速器平台與今年新增的「海地星空特別獎」,發掘具潛力的新創團隊與創新應用,讓技術在發展初期就能進入實際場域驗證與商業化探索,並協助串聯產業需求與市場機會,發揮5G加速器作為創新技術落地平台的價值。

對於正在尋找場域驗證、企業合作與市場機會的新創團隊而言,「2026 第八屆中華電信 5G 加速器」不只是一次競賽,更可能成為下一階段成長的重要起點。只要與海地星空、智慧製造、智慧醫療、智慧交通、數位娛樂、運動科技、資通安全及創新永續八大應用場景相關的新創,皆可踴躍報名,與中華電信一同搶進 AI 與數位韌性時代的新商機。

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