前言
碳捕捉與封存(Carbon Capture and Storage,簡稱 CCS)正迅速躍升為對抗氣候變遷的關鍵技術。當全球碳排依舊居高不下,各產業也面臨減碳困境之際,CCS 提供了一條可行之路:在二氧化碳排入大氣之前,先將其捕捉並妥善封存。
之前文章大部分選擇的主題是 BECCS,生質能搭配碳捕捉與封存,或者時直接空氣捕捉 DAC 之後封存。生質能本身被視為再生能源的零碳排,因此配合 CCS 技術後被劃分為碳移除技術。目前多數產業應用的 CCS 多為工廠煙道捕捉,屬於減量類型。
原文新聞來源連結請參考。什麼是 CCS?它為什麼變得愈來愈重要?
碳捕捉與封存(Carbon Capture and Storage,簡稱 CCS)可以被視為氣候危機下的一道安全網。它的基本原理,是從兩個主要來源捕捉二氧化碳:一是來自工業設施,例如工廠與發電廠;另一則是透過高端技術,直接從空氣中抓取 CO₂。
這些被捕捉的 CO₂ 會經過壓縮,注入地底岩層中長期儲存,可隔絕大氣數百甚至上千年之久。
CCS 之所以相當重要,有兩大原因:
- 它能幫助水泥、鋼鐵、化學品等難以減碳的重工業降低排放。
- 搭配直接空氣捕捉(Direct Air Capture,DAC)或生質能碳捕捉並封存(Bioenergy with Carbon Capture and Storage,BECCS)技術,還能實現「負碳排」,也就是把大氣中的 CO₂ 移除。這是邁向本世紀中葉淨零排放的關鍵一步。
雖然 CCS 無法獨力解決氣候變遷問題,但幾乎所有科學家與氣候領域專家都認為,它必須成為解方的一環。
CCS 容量將在 2030 年前翻四倍,邁入全新發展期
過去,CCS 多半只見於小型試驗計畫,但現在情勢正在改變。根據最新數據,全球 CCS 的總處理能力預計在 2030 年前將翻四倍,背後更有高達 800 億美元的資金預備在短短五年間投入。
根據 國際能源總署(International Energy Agency)統計,目前全球每年約透過 CCS 捕捉 5,000 萬公噸 CO₂。到了 2030 年,預計這個數字將攀升至 4.3 億公噸,封存能力甚至可能達到 6.7 億公噸。這項技術的成長已不再停留在藍圖階段,而是正在加速實現。
近期已有多項重大計畫動工,包括全球第一座導入碳捕集系統的水泥廠,以及全球規模最大的直接空氣捕捉設施。這些新進展顯示,CCS 不僅在規模上快速擴張,也正逐步跨入更多產業領域。
誰領風騷?全球 CCS 熱區與新興強權
目前全球在 CCS 領域的發展,由北美與歐洲拔得頭籌,兩地預計占所有新增捕捉與封存容量的 80%。不過,其他地區也正迎頭趕上。
中國、巴西及部分中東國家開始積極投入 CCS 項目。例如,中國現正興建的相關設施,每年 CO₂ 捕捉量可望超過 1,500 萬公噸。
CCS 的應用產業也正快速擴展。這項技術原先主要與石油與天然氣領域綁在一起,如今則逐漸被航運、天然氣電廠、甚至廢棄物發電(waste-to-energy)計畫所採用。
Wood Mackenzie 的預測也指出這波成長動能。這家全球知名的研究與顧問公司估算,美國在碳捕捉、利用與封存(Carbon Capture, Utilization and Storage,CCUS)領域,未來十年內將釋出高達 1,960 億美元的投資機會,主要集中在石油、天然氣、化工與電力產業。
這一波應用擴展意味著,CCS 不再只是邊緣技術,而是逐漸躍升為全球氣候政策中的主力手段。
政策與資金成為 CCS 起飛的推力
CCS 之所以能在全球迅速擴張,背後離不開政策力挺與資金誘因。以美國為例,第 45Q 稅收抵免方案對每噸 CO₂ 捕捉提供最高 85 美元補助;若是直接空氣捕捉(DAC),補助甚至上看每噸 180 美元。這類機制大幅降低 CCS 的成本,讓企業更有意願投入。
其他國家也紛紛跟進。英國承諾投入 220 億英鎊推動 CCS 發展,加拿大則釋出高達 830 億加幣的潔淨科技基金,涵蓋碳移除等技術。這些長線補助計畫,讓企業更願意啟動大型基礎建設投資。
隨著各國陸續建立政策體系、碳市場持續擴展,專家預期未來十年 CCS 將吸引越來越多資金投入。
碳捕捉發展卡關,問題出在哪?
儘管 CCS 展現強勁成長潛力,但多項障礙仍可能拖慢進展。首先是建置時程過長。一座 CCS 設施從規劃到營運,往往得花上 6 年時間。若要趕上 2030 年全球目標,這個時間表勢必要砍半。
其次是成本問題。儘管整體價格已有下降趨勢,但直接空氣捕捉(DAC)等技術仍屬高成本方案,有時每移除 1 公噸 CO₂ 成本超過 300 美元。唯有加速技術創新與大規模商轉,才能壓低整體成本,讓 CCS 真正普及。
另一個結構性挑戰,是 CCS 在全球的佈局極度不均。目前絕大多數項目集中於富裕國家,開發中國家則相對缺乏。若 CCS 要對全球減碳真正發揮作用,未來投資與技術轉移勢必得更加著眼於中低收入國家。
CCS 能幫上多少忙?
即使全球現有與規劃中的 CCS 項目全數到位,到了 2050 年,也僅能處理約 6% 的減碳需求,距離達成淨零仍有巨大缺口。換句話說,我們可能得在本世紀中葉前,把 CCS 的規模擴增一百倍,才能補上這塊拼圖。
這無疑是一個艱鉅的挑戰。不過,若 CCS 能與再生能源、電氣化、以及能源效率同步推進,它依然是氣候解方中不可或缺的一環。
CCS 的強項,在於那些無法靠其他技術解決的排放來源。例如,水泥與鋼鐵製造會產生不可避免的化學反應排碳,唯有透過碳捕集才能處理這些過程排放。此外,CCS 也能降低氫能生產的碳足跡,並透過直接空氣捕捉(DAC)幫助清除過去累積的大氣碳排。
若 CCS 得以順利擴展,其關鍵貢獻包括:
- 減少如水泥與鋼鐵等高碳工業的排放
- 推動潔淨氫能發展
- 搭配 BECCS 與 DAC,實現「淨負碳排」目標
最後,也有批評指出,CCS 可能成為延後能源轉型的藉口。若企業用這項技術延長化石燃料電廠的壽命,反而會削弱整體去碳化與發展再生能源的腳步。
淨零競賽中的關鍵戰友
CCS 正站在關鍵轉捩點上。隨著總處理能力預計在 2030 年前成長四倍,且多項大型計畫已陸續上路,CCS 不再只是構想,而是正在落地的氣候解方之一。然而,若人類真要將全球升溫控制在 1.5°C 以內,接下來仍須投入更多努力。
CCS 並非解決氣候變遷的萬靈丹,但它能填補關鍵減碳缺口,特別是在其他技術束手無策的領域。只要政策得當、部署迅速、各國通力合作,碳捕集將可成為我們邁向潔淨且永續未來的強大助力。
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