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劉
研究領域：環境奈米技術、奈米顆粒
雅 瑄
界面科學、零價金屬技術、環境科學
與工程、二氧化碳捕集與封存技術。
Y. H. Liu

水泥鋼鐵工業
民生供氣
產氣井
輸氣管線
分離捕獲設施
產油井 分離捕獲設施
發電廠、石化工業
氫能
碳化廠

地質封存
工業利用

海洋封存
地質封存

圖一、CCS的整體概念模型（IPCC及行政院環境保護署）

易。經濟合作發展組織(OECD)中
前言
的丹麥、英國、加拿大、日本、
挪威、瑞士等國亦計劃實施排放
近 年來全球氣候暖化問題及各地區乾旱或豪雨等極端氣候 交易制度，其中與台灣同屬新興
的發生越來越頻繁，肇因於人類工業活動的過程中排放
工業國家的南韓，已自願性推動
大量的溫室氣體，這些氣體攔截應散到太空中的熱，強化了 減量義務。
原有的溫室效應，導致地球平均溫度上升，破壞了地球氣候
在這波二氧化碳減量的風潮下，
的平衡(IPCC, 2009)。於1997年12月在日本京都舉行的第3
各國由制度、法規及經濟面著
次締約國大會中簽署了「京都議定書」，其中規範的溫室氣
手，除了替代能源的開發，對於
體包含：二氧化碳(CO 2 )、氧化亞氮(N 2 O)、甲烷(CH 4 )、氫氟
已產生的二氧化碳，全球將目
氯碳化物類(CFCs、HFCs、HCFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六
氟化硫(SF 6 )等6種；其中，CO 2 是目前廣為熟悉的人為溫室氣 標轉移至開發新的二氧化碳捕
體(anthropogenic greenhouse gas)，濃度最高且影響甚鉅， 集(CO 2 capture)、碳封存技術
(carbon sequestration)以及增加
其溫室效應之貢獻度高達60%以上。二氧化碳的排放量與人
類的活動密切相關，主要的來源是化石燃料的燃燒與各種化 能源的使用效率，以達到節能
學反應，人為的二氧化碳排放約有44%來自煤、石油或天然 減碳的目的。二氧化碳捕集及
氣發電廠(Yu et al., 2008)。二氧化碳在大氣中的濃度，由工 封存技術(Carbon Capture and
業革命前的近280ppm增加到2007年的384ppm， 2050年 Storage, CCS)為一長期將二氧化
二氧化碳在大氣中的濃度預計將達到550ppm (Raupach et 碳與大氣隔絕的一種技術，其中
al., 2007)。相較於1906~2005年，過去五十年(1956~2005 包括二氧化碳的捕集、分離、運
年)的線性變暖趨勢增加了幾乎一倍(Yu et al., 2008)。雖然世 送、儲存及再利用，並將二氧化
界各國的專家學者努力研發無二氧化碳排放或少量二氧化碳 碳純化、壓縮、運輸至地層進行
排放的新型替代能源，如生質燃料、太陽能、氫能等，但預 地質封存或海洋進行海洋封存，
料在未來幾十年，仍是無法大規模代化石燃料。歐盟碳排放 如 圖一。此技術可應用於高濃度
交易市場於2005年正式上路，涵蓋能源業、鋼鐵業、水泥業 二氧化碳排放產業，如大型電
及造紙業等四大產業，歐盟12,000家企業均須加入碳排放交 廠、鋼鐵廠、化工廠等 。

NEW FAB ENGINEERING JOURNAL SEPTEMBER 2014 99