人類需要覺醒的時刻到了,需要政府的決心及制訂有效的政策,有遠見的政治人物是重要推動角色,加上企業與人民有意識的配合,有效減碳才能事半功倍,從減少大氣二氧化碳上升,協力達成「碳中和」,以實現2050年「淨零排放」永續經營的世界。 碳匯(carbon sink)是儲存二氧化碳的天然或人工「倉庫」,也有點像外匯存底,通常不動用。 天然二氧化碳倉庫意味大自然靠著生態系統運作方式,就能處理二氧化碳,這就是為什麼大家很喜歡以自然為本的解決方案,透過生態保護、生態復育、改善土地管理,達到溫室氣體減量的效果。 仔細觀察,這幾年國外自願性市場交易越來越熱門,透過自然方式減量(Natural Climate Solutions,NCS)或所謂以自然為本的解決方案(Natural Base Solution,NBS)的自然碳匯項目產生的碳權越來越受歡迎,價格也比較高。
根據國際能源署(IEA)估測,若希望全球增溫於2度以內,CCS每年必須省下約16.7億噸二氧化碳[16],但這個願景恐怕過於理想。 事實上,由於CCS技術發展遲緩,國際能源署已調降它的減碳貢獻程度。 二氧化碳捕獲技術可分為三種:燃燒後捕獲、燃燒前捕獲、富氧燃燒。 其中,燃燒後捕獲技術發展較為成熟,且較易結合現有發電的燃燒製程。 有些科學家相信,除非廣泛地應用CCS技術在現存以及未來的發電廠,否則世界很難依據科學性建議達到減少溫室氣體的排放。 相對地,有些遊說者爭論CCS技術無法達到符合經濟效益的商轉規模,並且因為信賴這不切實際的「清潔煤炭」技術,而減緩朝向可再生能源發展的速度。
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儲能櫃內部是由許多電池組成,一套儲能貨櫃約可提供三○○個家庭一日用電量。 鄭家主要電器都以電腦程式控制,掃地機器人自動設定在白天工作,以充分利用光電。 碳儲存 鄭家有15台冷氣,一個月電費卻只有150元,一個月能省下近5,000元的電費,關鍵就是儲能。
紅樹林除了作為重要的碳匯,也是魚類產卵和魚苗成長的場所,提供居住在海邊上千萬人的糧食生計,保護海邊不受侵蝕,防止洪水,維護水質及保持水土。 紅樹林生態系的碳儲藏率,約是溫帶森林的 10 倍、熱帶森林的 50 倍。 紅樹林在樹根、樹葉和木材之間的碳儲藏量都相當平均,但是實際上在紅樹林棲地中,大部分的碳並不是儲藏在活體生物裡,而是儲存在土壤和死亡的地下根。 廣泛的海草床(seagrass meadows)位於各大洲水深較淺的海域,除了南極之外。 全球最大的相連海草床就生長在全球最大的水下沙洲,位於馬達加斯加東北部國際水域,介於塞席爾共和國和模里西斯共和國之間的薩耶. 碳儲存2023 這裡以海草為生態系的優勢物種,是非常獨特的生態系,也因此 2014 年被《生物多樣性公約》(Convention on Biological Diversity, CBD)列入「具有重要生態或生物意義的區域」。
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相比之下,43 題只要記得糖會分解成醣,而蛋白質會分解成胺基酸,就能回答;但 44 題碳排放的概念,同學們可能熟悉度較低。 幸好,只要讀懂圖表,也看懂題幹沒有被繞暈(問固定碳排量下能生產的量,所以是碳排最低的杏仁奶生產量最多),還是能夠回答。 今年(112年)的國中教育會考,自然科的考題裡面,由第 43、44 題構成的題組(圖三),設計上包括較長的題幹敘述、圖片與表格,顯然是要考驗學生的閱讀與圖表判讀。 這個事件發生在 2020 年三月,俄羅斯一名網紅舉辦泳池生日趴,將 25 公斤的乾冰直接倒入泳池製造氣氛,結果不幸釀成 3 死的意外。 這則新聞在社會大眾眼裡可能只是個不幸的意外,但是在自然科教師的眼裡,卻是同學們需要了解的知識,更是個出考卷的絕佳考題(只是沒想到隔了三年才考出來)。 二氧化碳的儲存也是一大課題,除了將其作為工業上的製程原料,學者們也討論如何儲存於「大自然」中,並不希望需如同核廢料的封裝儲存,這也是對大自然傷害較少的做法之一。
這些改變可能造成反饋循環的增強,使得問題更加惡化,例如海中細菌的呼吸作用將更加旺盛,並釋放出更多的二氧化碳進入大氣層中。 過度開發是造成全球生物多樣性消失以及生態系統改變的一大主因,但卻不是唯一的原因。 海洋利用方式的改變、氣候變遷、海洋酸化、污染以及外來種入侵等問題,也是改變海洋環境的重要因素,造成的影響甚鉅。 舉例來說,1970 年到 2000 年間,海草床的增生率每十年減少超過 10%, 珊瑚礁上的活珊瑚覆蓋率也在過去 150 年間,幾乎減少了一半,並且在過去 20 到 30 年間大規模減少。 人類活動使得二氧化碳含量持續上升,造成海水暖化、海洋熱浪以及海洋酸化等現象,更加速海洋環境的惡化。
碳儲存: 自然方式減量方法三:黃碳,也就是土壤碳匯
CCC將二氧化碳壓縮成液體,這也是其成本和能耗都降低到胺吸收製程一半的原因之一(Hoeger et al., 2021; Baxter et al., 2021)。 那麼,在石化產業中,我們要如何減少排放到大氣中的二氧化碳呢? 這些方法可以統稱為「SCUR」,分別代表了節能(Save)、捕捉(Capture)、利用(Utilization)、以及再生能源(Renewable)。
在這樣的環境裡,燃燒產生的廢氣成分很單純,只有二氧化碳和水蒸氣。 此種技術,是將二氧化碳從電廠的煙氣(flue gas)中分離,藉由液體溶劑(像是氨)來吸收溫室氣體。 在最廣泛使用的系統,一旦吸受器內化學物質飽和後,一股加熱後約120度C的氣體通過後,將釋放出被捕集的二氧化碳,接下來就會被運送到其他地方儲存起來。 專家們對於商業運轉規模CCS的技術可行性和經濟效益抱持著分歧的看法,但是每個人都同意CCS技術的價格不可能低廉,發電廠約40%的能源產生可能最終被使用在CCS設備的運轉和運輸補集的二氧化碳。 估計約需花費10億英鎊才能將英國現存的老舊發電廠更換CCS設備。
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我們以目前 SMR 發展最成熟的美國公司 NuScale 為例,在他們發展的 60MW 反應爐中,含有 37 個燃料束,整個反應爐高約 17.8 公尺,直徑約 3 公尺。 這個大小甚至可以在工廠製造,透過貨車或火車運送至預定地再快速組裝起來,大幅減少建造的時間與成本。 就算撇除安全性,漫長的建設時間與昂貴的發電成本,是讓許多電力公司卻步的原因之一。 根據能源研究公司 BNEF(彭博新能源財經)的調查,從 2009 年到 2021 年,12 年間核能的建設成本增加了 36%;加上核電廠動輒 5~10 年的建設時間,就算核能是屬於低碳排的發電方式,大家也都更傾向選擇發展成熟的再生能源。
- 然而,在台灣每年2.7億噸的二氧化碳排放量中,石化產業的排放量佔有顯著比例(Ritchie et al., 2020)。
- 碳封存是因應氣候挑戰的一種方法,這是透過捕獲和儲存二氧化碳來防止它存留於地球大氣層中。
- 在三種方法中,礦化封存的安全性最高,但反應所需時間長,且需要大量原料,不適合大量封存二氧化碳之用。
- 「綠化」是從上而下測量土地隨著時間的推移而變綠的程度,通常來自高解析度衛星影像。
- 三分鐘帶你看懂森林碳權〉介紹的森林碳匯,也就是綠碳之外,需要認識什麼是藍碳、什麼是黃碳。
碳捕捉在大型、固定的二氧化碳排放源最有效率,因為在此處,碳捕捉可達到顯著的規模經濟。 胺吸收的成本,取決於進料氣體(Feed Gas)中二氧化碳的濃度與壓力。 碳儲存2023 除了興建廠房的成本,胺吸收最主要的花費是再生(regenerated)胺的過程,以及將二氧化碳壓縮至適合運送的壓力值(約100 bar)所需的能源。 既然森林、海洋、土壤是儲存二氧化碳的天然倉庫,那也可以動腦筋到空氣上。 空氣中有16%左右的二氧化碳,可以透過技術將二氧化碳捕集下來並封存。 實際較常使用的碳捕集技術原理,不外乎先用液態的吸收劑吸收二氧化碳,或用固態吸附劑吸附二氧化碳,然後再釋放出高純度的二氧化碳。
碳儲存: 全球與區域
綠色和平希望藉由出版這份報告,能讓各界齊心協力對抗氣候危機並同時保護海洋的生態系統。 除此之外,研究也發現具有生物多樣性高的作物系統,通常伴隨較複雜的根系及微生物相,並生成較多適合碳儲存的孔隙。 碳儲存2023 即多種植物組成的作物系統通常也意味著地表下可儲存較多的碳。
MOFs是多孔性的晶體架構,由多價金屬(multivalent metals)與多主題有機配位體(multitopic organic linker)結合而成。 MOF可以被設計來吸收二氧化碳,其具有極高的表面積、高度的熱穩定性跟化學穩定度,以及可調選擇性(tunable selectivity)的優勢。 如果跟胺吸收法來比較,MOFs脫附作用(desorption)所需的能量只有30KJ/mole,比胺吸收法的一半還少。
碳儲存: 海洋「藍碳」會是未來碳儲存的潛力股嗎?
蓄熱器基本上是一種氣提塔(stripper),利用再沸器(reboiler)將底部的胺加熱。 這個製程的關鍵點在於吸收器(absorber)和氣提塔(stripper)的溫度差異。 在溫度變化(temperature swing)的過程中,胺會在溫度較低的時候捉住二氧化碳,並且在較高溫度時將二氧化碳釋放。 二氧化碳就會在蓄熱器頂端離開這整個系統(stream 8)。 在此系列中,我第一個想討論的是碳捕捉與封存(Carbon Capture and Storage, CCS)。 此技術還未在台灣實行,但我相信在追求淨零時,這會是一項很重要的部分。
或許可再觀察,但是如果你已經追著「碳權概念股」跑時,就小心別被炒作哄抬到山頭吹風了。 最後則是台灣資服業龍頭的精誠,其商品為SaaS「Carbon EnVision雲端碳管理系統」,是以顧問服務搭配訂閱式的系統服務作為服務方式。 公司自行開發的雲端碳盤查系統客戶產業類別廣泛,已導入應用的客戶包含醫療器材製造業、汽車扣件製造業、半導體封裝業等約有十家客戶。 本文作者柳婉郁,一個充滿理想與熱情的環境經濟學家,專注研究如何把森林換出更多的環境效益,例如種樹生碳權。 由於碳排放會加速全球升溫,而且所產生的氫氣具有高度可燃性,這些公司面臨著嚴重的責任風險。
碳儲存: 碳匯
楊純明分析,耕犁將使僅存的雜草更加頑強,且耐耕犁、無性繁殖體雜草種類也會增加;除草劑則會讓族群漸漸只留下具有耐抗性的雜草,衍生後果是田裡的雜草越來越難管理、除草劑支出費用提高,農園的生物多樣性也會降低。 上週五(8/19)由中華民國雜草學會主辦的雜草科學研討會,主題即為「淨零碳排與雜草零距離」。 中興大學生命科學系終身特聘教授林幸助認為,雜草生命週期短、生長速度快,同樣時間的固碳效率會比森林來得更高。 中興大學生命科學系副教授黃盟元實際測試也發現,留有植被的友善香蕉園能吸存的碳,為慣行香蕉園2倍至10倍。 學者們認為,倘若雜草的固碳量能夠精算,未來農民除了販售作物,還能多一份碳權收益。 本文歡迎媒體及相關平台轉載,惟請遵守引用原則:1.姓名標示 2.非商業性 3.禁止改作。
若能施入穩定化的有機質肥料,土壤性質得到改善後,土壤可以乘載的有機質含量將更大。 為讓整體碳循環平衡,除了將人類排放的9GtC降低,還可從大自然回收與釋放碳的路徑下手,若減少這一大通量的碳排放,將更易有效達到「碳中和」。 將來世界最大直接空氣捕獲工廠(Direct air capture,DAC)將座落在美國懷俄明州,「野牛(Project Bison)」工廠預計明年開始營運,盼到了世紀末每年可以吸收 500 萬噸二氧化碳,之後再把它們碳牢牢鎖在地底。 「綠化」是從上而下測量土地隨著時間的推移而變綠的程度,通常來自高解析度衛星影像。 這考慮了所有生物量,而非上到下的估計,因此是測量森林碳匯更完整的方法。
碳儲存: 為能更有效抵減碳排 企業應將土地碳匯納入碳盤查範疇一
另,歐盟的CBAM預計10月起試行上路,初期不需繳費,但進口商需提交碳排放相關數據。 羅達生說,高雄輸歐的鋼鐵業及金屬扣件業10月起需繳交碳盤查報告,業者都在如火如荼準備,工業局也有輔導計畫。 二、接軌國際碳交易機制:建議台灣碳權交易所儘速認定合格的國際自願性碳權,並積極推動與國際知名碳交易所及認證組織策略聯盟或合作,儘快進入國際碳交易所的生態系,確保我國碳交易系統符合國際趨勢。
因此,「碳儲存」會是實現碳中和目標,較可期待達成的重要方式。 3.碳儲存:透過植物的作用與農業灌溉施肥等方式,增加土壤中的碳儲存,把大量的碳留存在土壤中,例如農地免耕或減少耕犁、覆蓋作物和使用有機肥、應用適當灌溉、種植深根作物及施用穩定有機肥等。 不直接焚燒有機廢棄物,透過土壤微生物的分解、聚合、轉化作用,形成中不易分解的腐植物,以及將有機廢棄物加工製成穩定有機質或有機肥,施入農業土壤中,都是碳儲存的方式。 1.碳捕捉及封存:工廠將排放的二氧化碳捕捉回來並封存碳。 美國投資數百億美元在39個CCS項目上,卻大多以失敗告終,最後一座擁有CCS系統的燃煤發電廠在2021年初永久關閉,原因在於不符經濟效益。
碳儲存: 重要發現
例如美國愛達荷國家實驗室正在建造的 MARVEL 反應爐,以及核能公司 Radiant,它們正在打造貨櫃大小、可以隨拉隨走的 MMR,希望能取代社區停電時使用的高污染柴油緊急發電機。 這些是當前已經開發出來,或是正在研究的碳捕捉方法,而馬斯克希望透過高額獎金的懸賞,鼓勵各大科學家或是科研機構可以找到其他更有效率的捕捉方式。 特斯拉公司創辦人馬斯克(Elon Musk)在二月八日宣布,將祭出一億美元(相當於 28 億新台幣)的獎金,頒給在四年內研發出最佳「碳捕捉技術」的人或團體,藉此鼓勵大家找到能有效捕捉大氣中二氧化碳的方法。
因應減排舉措對量化、監測、報告和驗證溫室氣體排放和移除的需求,國際標準化機構訂定了「ISO 14060」系列標準,為量化、監測、報告、驗證溫室氣體排放和移除,提供清晰度和一致性,支持低碳經濟實現永續發展,並使全球組織、項目支持者和相關方受益。 唯一值得慶幸的是,海藻跟一般的植物一樣,會受益於環境中二氧化碳的增加——這代表海中如果有更多的二氧化碳,「海草農場」就有更大的發展潛力。 相較於每噸7.5美元至27美元的空氣碳捕捉、每噸80美元至180美元的玄武岩碳捕捉等方式,透過生物自然而然吸收與儲存二氧化碳,確實是便宜多了。
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2001年,CCS第一次被聯合國氣候變化框架公約組織關注,並邀請政府間氣候變化專門委員會準備了一份二氧化碳捕集與封存技術特別報告。 雖然,CCS/CCUS作為碳減排的有效手段被廣泛承認,但CCS/CCUS被納入清潔發展機制的歷程卻並非一帆風順。 2005年2月16日,《京都議定書》正式生效,這是首次以法規的形式限制溫室氣體排放。 《京都議定書》規定:2008到2012年期間(此為議定書的第一承諾期,並於2012年12月截止),主要工業發達國家的溫室氣體排放量要在1990年的基礎上平均減少5.2%,《京都議定書》有三個履約機制。 整體而言,土地碳匯在研究期間內有所增加,主要是因為北寒林吸收了更多的二氧化碳。
在這樣的情景下,對燃煤電廠減排具有巨大潛力優勢的CCUS技術對實現中國的減排目標顯得異常重要,CCUS項目開發CCER方法學也就非常重要,難點是克服泄漏、補償和資金的問題。 這項新的研究發表在《自然生態與演化(Nature Ecology and Evolution)》期刊上,使用多種技術來繪製1992年至2015年全球所有生物區系的碳損失和碳吸收狀況,包括旱地、稀疏植生地、苔原(一種北極環境),以及溫帶林、北寒林和熱帶森林。 當然,造林除碳也會面臨一些問題,某個地區的森林擴張可能會犧牲其他地區的森林,例如:A地區將農田轉為森林進而減少農地的面積,除非農業生產率能夠提升,否則B地區必須將森林轉變為農地,才能產出足夠的糧食。 這是個動態的過程,因此,復育森林、管理森林、在農地外造林的工作就更為重要。 未來農園中的雜草若要為固碳盡一份心力,學者認為,政府當務之急是對不同草種進行精密的固碳能力測量計算,而農民則要調整現有的耕作方式。
SAP是德國公司,對於歐盟法規的熟悉度自然是優於其他業者。 而且美國的碳稅計算方式,會從2025年起以每年通膨率加5%來漲價,算算到2030年,每噸碳價會至少達到80美元以上,通膨繼續升溫,更不排除將超過 90 美元。 作為一個出口導向的國家,當國際大廠也紛紛提出碳中和目標,要求供應鏈做出氣候承諾的時候,GDP超過一半都可能會被徵碳稅,節能減碳不只是價值觀的選擇,更可能掐到台灣多數企業的命脈。 關鍵就在於歐盟早就在2022年6月開出第一槍,也就是第一個碳邊界調整機制(CBAM)法規正式上路:要求進口商申報產品在生產過程中的碳排放量,碳排越高的商品,碳邊境稅當然就會越高,並於2023年1月啟用。
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現階段至少有三種不同的CCS系統可應用在發電廠;燃燒前處理、燃燒後處理、富氧燃燒(post-combustion, pre-combustion and oxyfue)。 牽涉其中的大部分技術已經被證實是可行的, 但是目前為止,CCS各階段的技術只應用於小規模的試行計畫之電廠,像是德國北部的12MW電廠Schwarze Pumpe. 二氧化碳強化深部鹹水開採技術是指將二氧化碳注入深部鹹水層或滷水層,驅替高附加值液體礦產資源(如鋰鹽、鉀鹽、溴素等)或深部鹹水資源,加以綜合開發和利用,同時實現二氧化碳長期儲存的過程。