「純氧燃燒」碳捕捉是什麼？台泥攜手德國新伙伴，拚1年捕獲10萬噸碳
水泥業是排碳大戶，為達減碳目標，除了使用生質燃料來量產低碳水泥外，運用碳捕捉技術（CCUS）來降低製程中碳排，也是重要手段。
水泥大廠台泥宣布，與德國知名蒂森克虜伯工業集團旗下子公司thyssenkrupp Polysius簽訂碳捕捉項目合作意向書（MOU），以花蓮和平廠一號窯作為碳補捉技術場域，共同開發「第三代純氧燃燒製程與技術」，藉此降低碳補獲過程中所需能源，預計2026年完工，目標在2030年前二氧化碳捕捉量達到每年10萬噸。
純氧燃燒技術是什麼？台泥如何用它捕獲10萬噸爾氧化碳？
碳捕捉（CCUS）是什麼？
作為事後移除碳排放的「碳捕捉、利用與封存」（Carbon Capture, Utilization and Storage，CCUS）被國際能源總署（IEA）列為是關鍵的淨零行動方案之一，白話來說，就是捕捉工廠、電廠所排放的二氧化碳，進行碳再利用或封存到地底，來降低碳排放。
台泥最新碳捕捉夥伴thyssenkrupp Polysius（下簡稱tkPOL），根據官網介紹tkPOL是一家為水泥廠提供技術、解決方案與服務公司，透過純氧燃燒（oxyfuel）、助磨機（booster mill）等技術，進一步協助水泥、石灰等行業進行綠色轉型。
「純氧燃燒」最直接的好處在於提高二氧化碳的捕捉效率，還可以蒐集到濃度較高的二氧化碳，有助於後續的碳再利用。
至於台泥為什麼要導入純氧燃燒？先從水泥的製程看起，一般水泥的生產流程大致可分為生料磨製、煅燒和水泥製成三大工序：
- 生料磨製：石灰石和黏土等原料，進行磨機磨細
- 煅燒：把加工原料放入窯，進行高溫加熱形成水泥熟料
- 水泥製成：燒完後再經過粉磨，就成為水泥
其中純氧燃燒用在煅燒的製程，即利用氧氣取代空氣進行燃燒，當氧氣濃度提升時，可以使燃燒更完全，進而節省能源；同時燃燒所排放的煙氣的二氧化碳濃度提升至90%以上，有助降低後續碳捕獲程序的複雜度。
不過，純氧燃燒投入的設備與後續維修成本較高，如何在成本與技術創新取得平衡，會是一個挑戰。
捕捉到的二氧化碳，到哪裡去了？
至於搜集到二氧化碳要怎麼再利用？台泥指出，未來捕獲二氧化碳應用除提供工業焊接、化工業、食品加工等跨產業服務外，配合政府政策評估進行封存及碳權可行性，或加值化利用，都將是規劃方向。
同時tkPOL公司正協助海德堡等歐洲知名水泥公司進行Catch4Climate前瞻計畫，目前已在德國建造水泥廠純氧燃燒窯系統，使用純氧進入燃燒製程，所搜集到高濃度的二氧化碳，接著可進行純化處理後再利用或直接液化封存，進而開發具減碳效果的合成燃料（reFuels）。
事實上，這不是台泥首次投入碳捕捉技術，台泥自2011年就參與能源局計畫，與工研院共同發展及驗證鈣迴路二氧化碳捕技術與微藻固碳技術，過去台泥和平廠每年可補集500噸至1000噸，以完成階段性試驗。接下來透過與tkPOL合作，目標6年內做到年捕獲10萬噸，達到商業運轉的規模。
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資料來源：thyssenkrupp Polysius官網、產業價值鏈資訊平台
責任編輯：林美欣