猛瑪(Mammoth)亮相！碳捕捉的技術與發展
猛瑪（Mammoth）於今年五月在冰島正式啟用（圖片來源：Climeworks）
二零二四年五月八日，碳捕捉工廠「猛瑪」（Mammoth）在冰島正式啟動，成為全球最大的碳捕捉設施，預計每年可以從空氣中捕集36,000噸二氧化碳。根據美國環保署（EPA） 一輛車一年約會排出4.6噸二氧化碳來換算，猛瑪約能夠減少相當於近8000輛車的碳排量。那麼什麼是碳捕捉技術呢？
碳捕捉技術（CCS, Carbon Capture and Storage ）
碳捕捉技術分為捕集（Capture）與封存（Storage）兩個部分，將捕集到的二氧化碳液化態後，可以利用化學吸附 、生物處理技術吸收，或直接注入地底直接封存等方式，減少二氧化碳進入大氣中。根據2005年IPCC報告，將二氧化碳注入深於八百公尺的岩層中，地質儲存可使二氧化碳在地層中穩定存在千年以上。
碳捕捉技術並非新型技術，過去是美國海軍用於捕捉潛艇及太空梭內人類所產生的二氧化碳，以達到淨化空氣的效果。
而這個技術後來也廣泛應用在工廠的排氣處，將二氧化碳收集後冷卻，只排出無害的水蒸氣，二氧化碳則被分離成純鹼產品或加熱溫室的燃料，這種存在於小型工廠的專門處理系統稱為點源捕獲（Point Source Capture）；一種則是直接空氣捕獲（DAC, Direct Air Capture），利用巨大的風扇，直接將空氣中的二氧化碳吸入，利用過濾器進行分離處理，最後再將其壓縮並儲存在地下或用於生產碳中和燃料等產品。
案例介紹——Climeworks和Carbfix
開頭說到全球最大碳捕捉工廠猛瑪（Mammoth）正式啟用，而猛瑪的建造者為瑞士的Climeworks公司。
Climeworks致力推廣上述介紹的直接空氣捕捉技術（DAC），使其開始進行商業化運營，早在2021年，Climeworks就同樣在冰島推出了猛瑪的先導廠「虎鯨（Orca）」，每年可捕捉4000噸的二氧化碳，而DAC也正是虎鯨以及猛瑪的主力技術。
那麼猛瑪是如何運作的呢？
由冰島本身的地熱能能源工廠提供電力，運作猛瑪廠內大量的大型風扇，將二氧化碳吸入後經過過濾器分離，再輸送給下游協助封存程序的合作公司Carbfix，由他們將水與二氧化碳混合後，打入岩石孔隙並開始固化反應，將二氧化碳溶液鈣化為白色晶體，這個過程大約需兩年時間才能使二氧化碳完全石化，不過這些石塊，可以安全保存超過10000年之久。
且由地熱公司提供能源的方式運作，可達到減少大量碳排的同時，幾乎沒有產出額外的碳排。
（圖片來源：Climeworks）
碳捕捉趨勢及問題
根據國際能源署（IEA） 的資料顯示，2023年的碳排量為374億噸的新高，比前一年增加了4.1億噸，而猛瑪和虎鯨廠的碳排封存量僅為百萬分之一。
碳捕捉設施現階段仍存在問題，主要有是否有穩定的綠能源提供，以及成本昂貴，所以無法在全世界大規模發展。瑞士氣候與全球變遷論壇（ProClim）的執行長Dr. Urs Neu也表示，捕碳是過渡時期的作法，長期發展的最優解仍在於「不產生」碳排。
不過顯然，IEA的數據顯示，人類離「不產生」碳排還是很遙遠的，climeworks同樣也如此認為：
「我們需要積極清除大氣中的二氧化碳，以解決極難避免的二氧化碳排放（殘餘排放）或已在大氣中累積的二氧化碳排放（歷史排放）。直接空氣捕獲等碳去除技術可以中和這些殘留和歷史排放，並使世界能夠實現真正的淨零排放。」
所以，理想的趨勢是實現不排碳，但現實社會中我們仍無法擺脫高度依賴化石燃料的能源結構，因此碳捕捉做為近年快速發展且相對成熟的技術，仍是減少碳排放的重要手段之一。虎鯨及猛瑪工廠的運營提供了良好的實踐範例，未來，我們需要更多類似的創新和努力，才能實現可持續發展的目標。
參考資料
- Carbon removal technology: our solution to help fight global warming. Climeworks. https://climeworks.com/carbon-removal-technology
- Climeworks switches on world’s largest direct air capture plant. (2024, May 08). Climeworks. https://climeworks.com/press-release/climeworks-switches-on-worlds-largest-direct-air-capture-plant-mammoth
- Green Vehicle Guide, United States Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/greenvehicles/greenhouse-gas-emissions-typical-passenger-vehicle
- CCUS技術介紹，台美碳捕捉、再利用與封存(CCUS)產業推動聯盟(TUCA)，https://tuca.tier.org.tw/xmdoc/cont?xsmsid=0N034557669951425770
- CCS介紹，二氧化碳捕存技術(Carbon Capture and Storage)，TCCSUA台灣碳捕存再利用協會，https://www.tccsua.org/knowledge1.html
- CO2 Emissions in 2023-A new record high, but is there light at the end of the tunnel? (2023) International Energy Agency
