產業追蹤/科技助攻 邁向淨零碳排

圖/經濟日報提供
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淨零碳排已成為全球最關注議題,從美、加年初的罕見大雪,德國、日本、中國大陸、洪水成災的極端天氣,到10月諾貝爾物理獎頒給預測全球暖化研究的真鍋淑郎(Sykuro Suki Manabe)、20國集團(G20)領袖高峰會再度重申落實全球平均氣溫升幅不超過攝氏1.5度的目標,剛落幕的第26屆聯合國氣候變化大會(COP26)達成史上首個減煤協議,都讓大家意識到減少二氧化碳排放的必要與迫切性,淨零碳排已不是口號,而是到了採取行動的時刻。

節能減碳非一蹴可及,全球在2050年達到淨零碳排是非常挑戰性的目標,需要有系統的步驟循序漸進。因此,採用科學化方法與工具非常重要,國際能源總署(IEA)在《全球能源部門2050淨零排放路徑》提到,2030年前主要應用目前技術減少50%的碳,但至2040至2050年將依賴尚在開發中未成熟的創新科技投入市場,協助減少另一半的碳排。

以台灣而言,生產製造減碳是可立即進行項目,2030年前應用目前的節能減碳、循環經濟等技術,在建築、工廠熱能及能資源回收,約有機會可以減少30%至40%二氧化碳排放量。2030年到2040年期間將是導入先進技術協助減少碳排,加速循環經濟的推動,是台灣邁向零碳不可或缺的策略,發展「使用但不擁有」的概念,讓產品供應商服務轉型,從賣產品到提供服務。

目前台灣強項在代工,未來要轉型至循環的服務業,在全球供應鏈中扮演關鍵角色,如紡織、鞋子、太陽能電池及顯示器等電子產業,從產品源頭重新設計材料,使衣服、鞋子、太陽能電池及電子產品成為可全循環使用,使其能再重新進入生產製造的供應鏈中。因此,供應產品時也提供回收服務,擁有獨特的創新低碳技術,包括設計、生產、產品及回收再利用技術將是關鍵,更是促成製造業轉成服務業重點。

此外,捕捉二氧化碳及再運用二氧化碳的技術,也是生產製造不可或缺,工研院已和台泥發展二氧化碳捕擭技術,應用在微藻養殖,同時也開發出將檸檬皮、鳳梨皮發酵作成牛飼料的技術,成功促成牛隻減少甲烷排放,也帶動國外與工研院合作。

氫是自然界中最豐富的元素之一,被視為能源、工業及運輸部門達成淨零碳排的明日之星,2040年到2050年,氫氣、地熱等能源都將加入提供車輛和家用能源使用;但氫能作為主要能源仍面臨許多挑戰,運輸安全性、二次轉換技術損耗等,使得綜合成本還不符合市場經濟性。

國內副產氫及在地料源可供給量少,應優先進行國際合作布局,以創新技術與澳洲、日本等國合作,建立穩定與長期之氫氣供給,以建立台灣氫能產業。目前台灣氫氣料源以工業副產氫為主,一年產生的工業副產品餘氫量達數十億立方米。如果全部回收作為發電應用,預估可提供數十億度電,除提高產業自發電比例外,也有助於減少電網電力供給負擔。工研院以產業共創的策略打造國內氫氣發電團隊,攜手工程設備大廠帆宣、氫能源商亞氫動力推動餘氫發電技術,未來可推廣至更多產業。

零碳電力能夠運行,是台灣達成2050淨零排放重要基石,多元、韌性、安全綠色是未來能源發展的特點,台灣可增加太陽能、風力、潮汐能、地熱能、水力能等潔淨能源的使用量。在電力運作模式上,也將從中央供電模式轉變為區域發電,微電網、儲能系統及電力承載系統將促進電力調度與管理,提升供電效能及創造穩定供電。

氣候變遷是不可逆,造成世世代代的影響,因此在這場淨零碳排賽局中,政府、產業、研發機構乃至個人,沒有人是局外人。危機與轉機在一念之間,淨零碳是壓力挑戰,也是機會及商機,台灣企業若能及早進行低碳轉型所需的關鍵技術,以在地全球化、全球在地化的策略,將有機會延續既有榮景,成為未來世紀的成長動力。(作者是工研院副院長暨淨零永續策略辦公室主任)

太陽能電池 工研院

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