這幾年筆者時(shí)常週末往山上跑,拯救爬遍臺(tái)灣大小百岳,世界術(shù)背每天待辦公室的碳技生質(zhì)能技術(shù)工作者爬山時(shí)思索人與自然是否能像蝴蝶與花的關(guān)係,想著想著看現(xiàn)在天氣熱到地球像要把人類團(tuán)滅,景大揭露不禁擔(dān)心綠學(xué)院專欄寫節(jié)能、拯救綠能、世界術(shù)背碳交易等碳中和策略是碳技否來得及,也許工程師該從技術(shù)角度提供解方?
解方就是景大揭露負(fù)碳技術(shù)(Negative Emissions Technologies,NET),拯救較精準(zhǔn)用詞是世界術(shù)背負(fù)排放技術(shù)。之前文章說過,碳技碳中和是景大揭露指一國或一企業(yè)把排放大氣的「人為額外」碳排放量透過植樹或工程技術(shù)移除,或運(yùn)用碳交易等方式取得碳權(quán)抵換,拯救達(dá)到正負(fù)相抵,世界術(shù)背名義上不製造額外碳。碳技
負(fù)碳技術(shù)的原則就是要使這「移除」碳排放量,大於排放大氣的人為額外碳排放量,才能算負(fù)排放行為(Greenhouse Gas Removal),否則頂多達(dá)成碳中和,沒有負(fù)碳效果。
三種負(fù)碳技術(shù)類型
負(fù)碳技術(shù)百百種,簡單理解有三種類型,一種是大自然的技術(shù),兩種是人類的技術(shù)。
一,用自然碳匯儲(chǔ)存二氧化碳
自然碳匯儼然成為負(fù)碳技術(shù)的時(shí)尚精品。綠色帶路人私下開玩笑說,明明同樣減1噸碳,鍋爐節(jié)能、照明設(shè)備更換,甚至太陽能、風(fēng)力發(fā)電等再生能源竟然沒有森林碳權(quán)有價(jià)值,大自然的負(fù)碳技術(shù)能力估值只怕比獨(dú)角獸企業(yè)還高!〈3 分鐘看懂綠碳、藍(lán)碳、黃碳〉,已詳細(xì)介紹三種自然碳匯儲(chǔ)存二氧化碳的方式,值得注意的是,這些儲(chǔ)存都不是永久,以地球角度來說,自然碳匯儲(chǔ)存的二氧化碳終究會(huì)跑出來,只是以人類壽命長度來說,儲(chǔ)存時(shí)間夠用了。
二,用科學(xué)技術(shù)儲(chǔ)存二氧化碳
就是碳捕集及封存(Carbon Capture and Storage,CCS),CC是碳捕集,S是封存,總之就是用人為方式儲(chǔ)存二氧化碳。常聽到的燃燒前、燃燒後、富氧燃燒、直接空氣捕集等,只會(huì)影響碳捕集的二氧化碳濃度、組成或捕集位置不同,如此排放行為經(jīng)過移除人為額外碳排放量,頂多達(dá)到碳中和,但絕對(duì)稱不上負(fù)碳,碳補(bǔ)集及封存要有負(fù)碳效果,需走兩種技術(shù)路線:
1. 直接空氣捕集及封存(Direct Air Carbon Capture and Storage,DACCS)
既然森林、海洋、土壤是儲(chǔ)存二氧化碳的天然倉庫,那也可以動(dòng)腦筋到空氣,空氣有16%左右二氧化碳,可透過技術(shù)將二氧化碳捕集封存。實(shí)際較常使用的碳捕集技術(shù)原理,不外乎先用液態(tài)吸收劑吸收二氧化碳或用固態(tài)吸附劑吸附二氧化碳,然後再釋放高純度二氧化碳,或使用薄膜技術(shù),藉不同氣體穿透膜的能力,分離出二氧化碳,最後再用加壓將分離二氧化碳強(qiáng)制灌入地下,使二氧化碳在地下巖層逐漸礦化成巖石,達(dá)到長期貯存目的。當(dāng)然有可能因地殼運(yùn)動(dòng)再次釋出。
2. 生質(zhì)能整合碳捕集及封存(Bioenergy with Carbon Capture and Storage,BECCS)
為什麼要特別把生質(zhì)能算成一類?因生質(zhì)能電廠原料就是前述吸收二氧化碳生長的生質(zhì)物,燃燒會(huì)排放二氧化碳,但因先吸收再排放二氧化碳剛好相互抵消,雖不能減少大氣二氧化碳,但也不會(huì)增加,這時(shí)接著再將燃燒產(chǎn)生的二氧化碳捕集下來並封存,就是負(fù)碳了。
三,用產(chǎn)品或材料儲(chǔ)存二氧化碳
有自然碳匯,就會(huì)有人為碳匯,我們可把二氧化碳儲(chǔ)存到生命週期長的產(chǎn)品或材料肚子,如不要把木材拿去燒,而是將木材製成家具、建材、建築,木材肚子就會(huì)繼續(xù)貯存生前儲(chǔ)存的二氧化碳,符合碳儲(chǔ)存於長生命週期產(chǎn)品的特徵。
這裡很容易聯(lián)想到碳捕集、利用及封存(Carbon Capture Utilization and Storage,CCUS)的U利用,不過兩者不同。CCUS的U目前技術(shù)並不成熟,許多人認(rèn)為的U利用較像循環(huán)經(jīng)濟(jì),必須能把二氧化碳直接拿來再利用做成可使用很久的產(chǎn)品,才有機(jī)會(huì)算負(fù)碳技術(shù)。
看完這篇文章我們得到三個(gè)知識(shí)升級(jí):
- 負(fù)碳技術(shù)原則是要讓「移除」碳排放量大於排到大氣的人為額外碳排放量,因此只要補(bǔ)集二氧化碳的來源是化石燃料,就不可能成為負(fù)碳,頂多達(dá)到碳中和。
- 要達(dá)到負(fù)碳一定要連結(jié)生質(zhì)物種植與利用,否則就要直接從大氣直接移除二氧化碳。
- 負(fù)碳技術(shù)算尖端綠色科技,自然也缺少方法,因此除了森林碳匯,很少看到負(fù)碳技術(shù)申請(qǐng)到碳權(quán)。
目前所有負(fù)碳技術(shù)的成熟度皆相當(dāng)有限,成本昂貴,短期內(nèi)不具競(jìng)爭(zhēng)力,「革命尚未成功,同志仍需努力」!
註:本文分類方式為歐盟最近推動(dòng)的碳移除驗(yàn)證架構(gòu)法案(EU Carbon Removal Certification Framework),仍有很多爭(zhēng)議與問題待釐清,可預(yù)見的未來,負(fù)碳技術(shù)分類甚至定義會(huì)繼續(xù)最佳化。
(作者:郭家倫;本文由 綠學(xué)院 授權(quán)轉(zhuǎn)載;首圖來源:shutterstock)