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水泥不是只有污染!台泥將廢氣做成保養品、把廠區變成觀光景點,將碳捕集、利用與封存,除了把二氧化碳做汽水、養微藻,最後還能生出高價保養品?

水與泥,是自然界中最基本的存在,但是當兩個字合在一起,卻是全球環境沉重的負擔。

根據國際能源署(IEA)於2018年推出的《水泥業低碳轉型報告》,水泥業占全球碳排放量的7%。在台灣,水泥業的碳排放量也是前段班,台大風險社會與政策研究中心能源資訊組2018年整理的《台灣10大溫室氣體排放企業之排放量變化與轉型行動簡析》中提到,台灣2016年10大溫室氣體排放源,半數為石化產業,其次是鋼鐵與水泥業。

排碳大戶變養生專家,轉製高價值保養品

台灣市占率超過5成的龍頭廠台灣水泥(後稱台泥),為了有效降低碳排,早在2011年便與工研院合作,投入碳捕集、利用與封存技術( Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)。

而在IEA於2016年提出的《能源技術展望報告》裡,CCUS技術是6項減碳技術中,相對成熟且成本較低的方案(其他包含核能、再生能源、發電效率提升與能源轉換、終端能源轉換、終端利用效率提升)。

一般人提到水泥工廠,直覺聯想到可能都是塵土飛揚、黑煙飄懸在煙囪上的畫面。碳排放的確是水泥產業難以擺脫的原罪,在水泥的產製過程裡,必須加熱主要原料石灰石,不可避免地就會排放二氧化碳。

但是在台泥花蓮廠區,人們看到的卻是被「綠色」圍繞的另一番景象。

 
台泥的花蓮廠區有許多綠色半透明的長型反應器,用來幫台泥捕捉二氧化碳。

更精確一點來說,是很多很多的綠色微藻,漂浮在一支支約2公尺高、半透明的長型反應器中。這些微藻,正是台泥的「吃碳」利器。

國中生的化學式,讓水泥工廠變觀光景點

為了捕捉水泥製程中產生的碳,工研院和台泥採用的是「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」,背後的原理則是一道國中生也懂的化學式:CaO + CO2=CaCO3

俗稱石灰的氧化鈣(CaO)是吸附劑,負責捕捉工廠排放的二氧化碳(CO2)廢氣,形成碳酸鈣(CaCO3),接著再以煅燒爐高溫分解碳酸鈣,成為氧化鈣與高純度的二氧化碳;分離出來的氧化鈣,又可放回源頭捕捉二氧化碳,直到失去活性後,還可以送回水泥廠作為水泥原料,達到循環利用的效果。

 

由於是從源頭開始抓廢氣,該技術二氧化碳的捕集率高達90%,台泥和平廠每年可捕集500~1,000噸的二氧化碳。高純度的二氧化碳儲存起來後,可販售給汽水製造廠等。但台泥繼續與工研院合作,將二氧化碳用來養殖微藻,搜集生成出來的蝦紅素,用來製作保養品販售,如面膜、化妝水、精華液等。

台泥更進一步將廠區打造成「DAKA」觀光工廠,DAKA在太魯閣語中是「瞭望」之意,也代表台泥期盼與環境、周遭部落共同瞭望未來的概念。

 
台泥DAKA是開放生態循環工廠,由台泥在2020年開放觀光,也成為台灣首座獲經濟部工業局觀光工廠認證的大型工業工廠。

將廢氣做成保養品、把廠區變成觀光景點,都帶有「循環」、「再利用」的意味,這也是台泥為了與環境共處所摸索出來的解答。

6種策略多管齊下,5年減碳8萬噸

雖說CCUS技術在減碳方案中相對成熟,也被寄予厚望,但是對企業來說執行成本還是偏高,技術也還有待開發。

以台泥來說,由於水泥的原料就是石灰石,因此特別適用鈣迴路的捕獲技術,透過不浪費的循環,每噸二氧化碳的捕集成本在30美元以下。不過,就以台泥訂定2030年起,每年要捕集10萬噸二氧化碳的目標來說,仍是不小的數目。

董事長張安平曾在接受媒體採訪時表示,任何產業都不可能做到淨零排放,唯一可行的是提升CCUS技術,「全世界都還在找方法。」就連特斯拉(Tesla)執行長馬斯克(Elon Musk)也在2021年2月宣布,祭出1億美元的獎金,頒發給在4年內研發出最有效率的CCUS技術團隊。

因此,除了採用CCUS技術之外,已加入全球水泥及混凝土協會(GCCA)的倡議、宣示在2050年生產達到碳中和混凝土的台泥,還同步推行6種減碳策略,包含應用替代原料物、應用替代材料、餘熱發電、工藝改善、碳匯造林,以及再生能源的建置。

 
台泥與工研院2011年起攜手合作,於花蓮和平廠捕捉廢氣中的二氧化碳,並用來養殖微藻生產蝦紅素,加工製成保養品。

多管齊下進行減碳,從2016年為基準至2020年,台泥累計減碳約8萬噸,目標2030年台灣廠區減碳31%。投入減碳的成果,也讓台泥在去年7月獲得科學基礎碳目標倡議組織(SBTi)公告,成為東亞第1家、全球第4家完成減碳目標設定的水泥廠。

水泥,是人類建構文明不可或缺的材料;減碳,是人類文明與自然共處的對策。就像台泥企業社會責任報告中所說:在人類與大自然裡,尋找平衡。

在2020年底,張安平參加「2030技術策略與藍圖論壇」時的一句話,更清楚透露了台泥對於環境平衡的期許:「廠房旁的樹葉乾淨透亮,水裡有龍蝦、有珊瑚。」

Reference: https://www.bnext.com.tw/article/63694/taiwancement-ccus-july & https://www.bnext.com.tw/topic/565

 

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