排碳大戶減碳解方!盤點最具潛力4大技術,助重工、航空、畜牧業跟上零碳腳步
排碳大戶減碳解方!盤點最具潛力4大技術,助重工、航空、畜牧業跟上零碳腳步

從節能減碳到淨零排放,除了仰賴生產方式、使用行為的改變之外,加大對於新技術、特別是潔淨技術(clean technology)的發展與投資,才是更根本的解決方案。根據投資網站investopedia定義,清潔技術泛指改善環境永續的創新技術與應用,常見如再生能源、新的回收方法與環保做法。

當2050年淨零排放已成為國際共識與目標,為了減少二氧化碳排放,各國除了發展再生能源外,也積極協助排碳大戶石化、鋼鐵、水泥、貨運、航空與海運產業「脫碳」,包括綠色氫能(green hydrogen),碳捕集、利用與封存( Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)等技術,都是備受矚目的減碳解方。

全球氫能源投資,未來10年逾3,000億美元

在全球極力「減碳」的同時,各國從政府到企業,近年來也將資源投注到另一項化學元素上:氫。根據國際氫能委員會(Hydrogen Council)今年2月發布的報告,未來10年全球氫能源投資將超過3,000億美元,約占能源產業總投資的1.4%。

氫是地球上最豐富的元素之一,廣泛應用在工業、交通活動,如製作甲醇、氨等化學藥劑時的原料、汽車上的氫燃料電池,就連半導體晶圓製造、鋼鐵業煉鋼也需要使用氫氣。

Toyota MIRAI
Toyota最具代表性的氫燃料電池車款Mirai,2020年底新版Mirai續航力宣稱達850公里,且因為補充能源方式是「加氣」,加氣速度比電動車電池充電速度快得多,加滿氣只要10分鐘。

各界之所以對氫寄予厚望,是因為氫氣也可以當燃料使用。然而,目前製造氫氣的方式,主要是使用甲烷、石油等化石燃料,被稱作是骯髒的「灰氫」;一旦改採太陽能或風力等再生能源電力,將水電解後產生氫,這種用綠電產生的氫氣,就稱為「綠氫」。 而運用綠氫製造的氫燃料電池,再用於發電,就可大幅減少碳排量。

也因此,開發綠氫已被視為邁向淨零排放不可或缺的環節。只不過目前使用再生能源生產氫氣的數量仍非常有限。一方面是價格偏高,國際再生能源機構(IRENA)的《綠氫:政策制定指南》指出,綠氫價格仍比灰氫高2~3倍。另一方面是缺少專用基礎設施,相較全球天然氣輸送管道超過300萬公里,氫氣輸送管道僅約5,000公里,仍有待擴大規模。

中研院院長廖俊智
未來,人類應該思考如何從大氣取得二氧化碳,而不是去挖石油。

為了減少二氧化碳排放,各國積極投入CCUS技術。根據國際能源總署(IEA)4月的統計,全球共有22個商轉的CCUS設施,每年可捕獲4,000萬噸二氧化碳。

CCUS技術簡單來說,就是從工廠的煙囪捕捉二氧化碳,再將其封存到乾枯的油田井,不排放到大氣中,或再利用,製作燃料或化學品等。

為何二氧化碳可以封存到油田井?專研碳管理技術多年的中研院院長廖俊智指出,「在美國德州產油的地區,本來就是用二氧化碳把油擠出來,現在只是再把二氧化碳壓下去,把岩石的縫隙填滿。」

表
圖/ 數位時代

近年來,二氧化碳捕捉出現了新方法,不同於從工廠的煙道捕捉二氧化碳,而是從空氣中直接捕獲碳,又稱為 「直接空氣捕獲(Direct Air Capture, DAC)」,捕捉方式是運用像大型空氣清淨機的設備,去除空氣裡的二氧化碳,將是未來高耗能製造業的減碳救星。

廖俊智認為,未來20年內,人類應該思考如何「從大氣取得二氧化碳,而不是去挖石油,這些二氧化碳還可作為燃料、化學品、建材等。」

延伸閱讀: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

減碳最好解方?提早將碳、氫分離

不過,他進一步表示,比起工廠捕碳、空氣中捕碳,最好的方法還是從源頭解決——避免二氧化碳形成。舉例來說,天然氣是由甲烷(CH4)組成的氣態化石燃料,中研院正在研究如何在天然氣燃燒發電前,就先把碳(C)、氫氣(H2)分開,提早阻絕二氧化碳的生成。

具體作法是在發電廠、石油、鋼鐵業旁蓋一座甲烷分解爐,分解的氫氣可以用來發電,碳則可混合在土壤改善土質,或應用於高級碳材。

這項技術預估最快3~5年內就可做大規模測試,希望10年內落地。不過廖俊智也坦承,該方式的缺點是會讓能源效率降到原來的60%,因此將需要更多天然氣來發電,「但這是二氧化碳捕捉最簡潔的方法,沒有比這個更好的做法了。」

CO2,暖化
圖/ shutterstock

然而,不只化石燃料排放大量的二氧化碳,耕種、養殖占全球溫室氣體排放高達19%,超越交通運輸,特別是牛群排放的甲烷,造成暖化程度更是二氧化碳的28倍,蔚為風潮的人造肉技術,將有機會壓低畜牧業排碳問題。

為了讓人類減少吃動物肉的頻率、達到減少碳排的效益,目前市面上有兩大替代方案。第一種是由美國Beyond Meat、Impossible Foods等新創企業帶動的植物性肉品風潮,另一種是在實驗室培養出的肉類,科學家從活體動物身上取得部分細胞,讓細胞自行繁殖,製成食用肉品。

以色列食品新創Aleph Farms指出,相較傳統畜牧生產的牛肉須耗時2年,實驗室製造的牛肉僅需3個月。2020年12月,新加坡更成為全球首個批准販售實驗室培養肉的國家,加快商業化腳步。

不管是哪一種人造肉,不只降低了土地與水的使用,碳排放也能減量,被視為能取代農牧業的未來技術。不過,人造肉平均成本較牛絞肉高出86%,要等到更多業者投入市場,價格才可能降低,食用率才會更普及。

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責任編輯:郭昱彣、張庭銉

關鍵字: #節能 #能源科技
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中華電信前進Meet大南方:以數位生態協創 引領AI時代競爭力
中華電信前進Meet大南方:以數位生態協創 引領AI時代競爭力

在新興科技快速發展的時代,企業的智慧轉型與產業的持續進化,仰賴跨域協創夥伴的協同合作。作為數位生態協創者的中華電信,近年來積極推動產業合作,並在2025 Meet Greater South亞灣新創大南方主題論壇「南方創新力:亞灣AI半導體經濟論壇」上,展示海地星空網路全面涵蓋、AI資料中心、AI運算與雲端資料庫等,彰顯其在AI時代的核心價值。此外,中華電信也分享了多項AI應用落地實績,示範如何透過Agentic AI的判斷與決策,以及各式客製化的創新流程,為產業注入新動能。

中華電信企業客戶分公司副總經理梁冠雄表示,公司自1996年民營化以來,持續深耕電信本業並大力拓展數位整合服務,如今已躍居台灣市值前十大公司。近年來更瞄準AI趨勢,積極與生態夥伴、垂直應用方案業者跨域合作,一路由電信服務提供者(CSP)、數位服務提供者(DSP)、數位服務賦能者(DSE)走向數位生態協創者(DEC)。透過不斷的業務轉型,中華電信展現了身為電信業者在數位時代的新價值,同時協助企業提升數位韌性與創新競爭力。

為此,中華電信將持續整合以AI為首的七項新興科技,包括智慧物聯網(AIoT)、大數據(BigData)、雲端(Cloud)、資訊安全(Data Security)、邊緣運算(Edge Compute)、5G(fifth Gen)及生成式AI(GenAI),為企業提供從AI基礎建設到創新應用的一站式服務,希望加速賦能百工百業發展AI應用、共同創造更大價值。

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圖/ 數位時代

AI關鍵價值1》:海地星空與全光網路,為AI落地應用加速

梁冠雄指出,中華電信透過網路全面涵蓋、AI資料中心(AIDC)與雲平台的AI基礎建設,為企業帶來三大關鍵價值。

首先,中華電信透過「海地星空」網路,打造具高度韌性的連網環境,解決企業通訊中斷的痛點。除了全台第一的固網與行動網路外,中華電信更持續強化海纜建設,近年來投入大量資源發展衛星通訊,已具備低軌、中軌與高軌衛星的完整能量。藉此,無論國內外,中華電信都能透過海纜與衛星等高度韌性網路,為企業提供通訊雙重保障,確保暢通無虞。

同時,為因應AI大量資料傳輸的需求,中華電信亦積極佈局全光網路(All-Photonics Network,APN),2024年與日本NTT合作,以100 Gbps光傳輸頻寬進行跨國資料傳輸測試,資料往返時間僅需約為33.84毫秒,效率遠超過傳統單向傳輸需花費200~500毫秒。梁冠雄表示:「此次測試結果證明,全光網路有機會實現分散式AIDC的創新運作模式。」藉由全光網路超高速、低延遲和低功耗的傳輸特性,讓資料和運算資源可分散兩地,突破地點限制,賦予企業AI策略更高度的彈性。

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圖/ 中華電信

AI關鍵價值2》:AI 資料中心升級,打造彈性高效的算力服務

在AI資料中心方面,中華電信已將既有的IDC升級為AIDC,並正式推出「hicloud AI算力雲」GPU雲端租賃服務,為有需求的企業提供AI算力雲租借服務。

梁冠雄強調,企業只需依照實際使用時間來支付費用,不必投入高額成本去購置硬體,即可滿足在AI高效能運算上的即時需求,大幅提升取得AI運算資源的靈活度與彈性,同時降低研發成本,快速搶佔技術先機。此外,考量到AIDC在耗能與散熱上的挑戰,中華電信亦規劃導入直接液冷與沉浸式等散熱技術,為大規模GPU部署提前做好準備。

AI關鍵價值3》:串聯台灣前四大公雲,提供AI特色服務與可靠雲端環境

中華電信完整布局公雲服務,除自有雲端品牌hicloud,亦是AWS、Azure及GCP三大國際公雲的重要合作夥伴,更自主研發各項雲平台特色服務,例如:雲網安整合的資安防護、CMX專屬電路直連雲端、CMP多雲管理平台及加密分持等,為企業打造更安全、穩定且高效的雲端運行環境。

舉例來說,企業可以透過CMP同時管理兩個以上的雲端環境,或透過加密分持服務,避免資料過度依賴單一雲端而導致的營運風險。梁冠雄說明,加密分持機制將企業的資料備份分切成三份,並分別儲存在不同公有雲上,日後若遇到資料毀損或系統停擺等情況,只要將三份資料集結起來就能恢得運作,達到高可用與高安全的效果。

此外,搭配自主研發的AI Factory平台,讓企業可以低代碼方式,開發AI模型與應用,並執行應用所需算力與雲資源。

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圖/ 數位時代

Agentic AI應用》以數位韌性驅動智慧城市、交通與醫療創新

在AI基礎建設外,梁冠雄亦分享中華電信在智慧城市、智慧交通與智慧醫療的Agentic AI應用實例。

以智慧城市應用為例,中華電信打造的AI淹水預警及輔助決策系統,能根據影像監控自動判斷災害等級,並據此自動進行應對措施決策,例如抽水設備調度、避難指引、淹水示警等。在智慧交通管理上,中華電信結合VLM技術打造的交通壅塞預警及輔助決策系統,不僅能判斷道路壅塞或車站人潮擁擠的程度,還能偵測交通事故,並依事件的嚴重程度及提供決策建議。在智慧醫療領域,中華電信同樣投入大量心力,以AI完善病患從看診前、看診中到看診後的所有流程,不僅提升了醫療效率,也讓醫護人員能更專注於病患照護,真正展現智慧醫療的價值。

梁冠雄強調,未來中華電信將以數位韌性為核心,持續深化AI基礎建設與創新應用的雙軌布局,並期待與更多新創攜手合作,將創意與技術落地,共同打造多元共榮的產業生態系。

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