溫室氣體減量技術

在各種溫室效應氣體中，以二氧化碳的產出量及影響最大，其生成過量的主要原因是化石燃料 的燃燒與利用，包括火力發電、煉鋼、水泥製程、石化工業、交通運輸等產業活動。在無法避免繼 續使用化石燃料的情況下，提石化石燃料的使用效率，並發展二氧化碳捕捉、封存與再利用技術，

將可有效減緩溫室效應的惡化【174】。

使用煤炭最多的行業是發電，固而解決燃煤發電中二氧化碳的問題成為重要課題，目前最具有 潛力的是煤炭氧化複循環發電(IGCC)，使用 IGCC 發電捕捉二氧化碳所費的能源少，費用也低，氧 化系統是在高壓和高濃度下抽除二氧化碳，比傳統方法容易的多【101,147】。

1. CO2捕獲封存技術【101,147】

(1) 吸附法：吸附過程有兩種情況：(1)物理吸附（Physical adsorption 或 Physisorption）， 物理吸附吸附體（Adsorbate )藉凡得瓦力(Vander waals force）吸附在物體表面上稱物 理吸附。( 2 )化學吸附（chemisorptions），化學吸附可視為吸附體分子與物質表面原子，

藉著一個或多個電子軌道的重疊，所進行的一種化學反應。

(2) 吸收法：吸收法根據溶液吸收 CO2的方式和分離 CO2回收的方法分為 2 種，有隨著物 理溶解的物理吸收法，以及吸收液中的化學物質和 CO2產生化學反應的化學吸收法。

(3) 薄膜分離法：使廢氣通過 polyamide resin 和 cellulose acetate 等薄膜，選擇性將 CO2與 其他氣體分離，此法需在高壓條件下進行，壓力大約為 17~35 atm，其主要優點為省 能、不會造成環境污染、操作簡易、屬於清潔生產技術、設計上較具彈性、沒有移動 元件因而易保養等。但其缺點為薄膜耐久性差，且分離效率低，因此，需要使用二段 以上之薄膜分離程序，才能達到一定的分離效率，故較少應用於實廠內，高效能的薄 膜與便宜的模組仍然是最大的問題所在。另外，可利用浸潤的微孔薄膜或其他多孔材 料為支撐體，經浸泡使孔洞充滿可以吸收 CO2的液體(如 MEA 或 DEA)，此方式若能 改善其回收效率，未來應該會有不錯的應用前景，常見的之方法有高溫薄膜分離法、

高分子薄膜，無機膜和液膜。

(4) 氣化與富氧燃燒法：讓礦物燃料使用純氧燃燒，使廢氣中的 CO2濃度提高 100％附近 再進行回收。廢氣（CO2）的一部分回收，殘餘和燃燒用的純氧混合濃度調整利用。

因為使用純氧燃燒有一定的困難，因此，將廢氣中的 CO2再循環，混合從空氣中分離 出來的純氧，根據適當的 O2/CO2混合比例和礦物燃料進行燃燒。這個方法，能提高廢 氣中的 CO2濃度在 95％以上，再利用低溫冷凝法回收 CO2進行利用。

圖39. 國內未來 CO2捕獲技術的推動策略圖

資料來源：工研院與經濟部整理

圖40. 我國 CO2捕獲技術發展時程圖

資料來源：工研院與經濟部整理

2. 氣化技術

2008 年我國煤炭消耗量已超過 6,200 萬公噸，佔總體能源供應量的 32.4%，且使用量逐年提升，

預計 2020 年將達總體能源供應量的 37%。目前煤炭仍約有 130 餘年可開採，遠高於石油之 40 年及 天然氣之 60 餘年。由於其相對價廉且蘊藏量豐富，長期價格穩定，無疑的將為穩定國內能源扮演 著重要的角色【174】。

利用煤炭轉換為潔淨能源，此已為先進國家投入大幅研發資源爭先發展之重要課題，其中尤以

「氣化技術(Gasification Technology)」，具有進料多元化之彈性(如煤炭、石油焦、生質物與廢棄物 等)。其獨特優點，就是利用合成氣體生產多種產品，除發電及直接作為燃料外，其氣化合成氣，亦 可生產氫、液態燃料及化學原料等【174】，如下圖所示。

圖41. 氣化多元化應用圖

資料來源：經濟部能源局網站