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簡報圖卡
CCUS 概覽
- 工業應用
- 地質封存
- 商業機會
碳捕捉技術
- 化學吸附
- 物理吸附
- 膜分離
CO₂ 利用
- 混凝土
- 化學品
- 合成燃料
台灣 CCUS
- 發展現況
- 地質限制
- 前景展望
研究報告
議題：CCUS：碳捕捉利用與封存的產業化之路 前言：當減碳不再是選擇，而是生存的門票
在 2026 年的今天，全球對於氣候變遷的焦慮已轉化為極為具體的經濟約束。對於鋼鐵、水泥、石化等支柱產業而言，這些所謂的「難減排」（Hard-to-Abate）領域，單靠能源轉型（如太陽能或風能）根本無法填補巨大的碳缺口。CCUS（Carbon Capture, Utilization, and Storage），這項曾被視為「末端補救」的技術，如今已正式站上產業轉型的 C 位。
這不僅僅是把二氧化碳（CO 2
）塞進地底這麼簡單，這是一場涉及化學工程、地質學、法律規範與商業模式創新的全面戰爭。本文將深入探討 CCUS 的技術路徑、封存安全、商業化潛力，以及台灣在這個碳中和賽局中的真實進度與困境。
工業碳捕捉的三種技術路線比較
要解決碳排放，首先得在煙囪口把 CO 2
攔截下來。目前工業界主流的捕捉技術路線主要分為三種：燃燒後捕捉（Post-combustion）、燃燒前捕捉（Pre-combustion）與富氧燃燒（Oxy-fuel combustion）。
- 燃燒後捕捉：現階段的「外掛方案」
這是目前最成熟、應用最廣的技術，特別適合現有的火力發電廠與鋼鐵廠。它是在燃料燃燒後，從煙道氣（Flue Gas）中利用化學吸收劑將 CO 2
分離出來。最經典的化學反應是利用「醇胺」（MEA, Monoethanolamine）作為捕獲劑，其反應式如下：
RNH 2
+CO 2
+H 2
O⇌RNH 3 +
+HCO 3 −
這種技術的優點是不需要大規模改造現有生產設備，就像是在煙囪上裝一個「大型濾網」。然而，挑戰在於煙道氣中 CO 2
的濃度通常很低（約 3-15%），且含有大量的氮氣，導致捕捉過程能耗極高。根據 2026 年 3 月的最新技術突破，台灣「川連國際」開發出的新型液體分佈器，已成功將捕捉效率從傳統的 70% 提升至 90% 以上，這對於降低捕捉成本具有里程碑意義。
- 燃燒前捕捉：石化產業的優選
燃燒前捕捉主要應用於氣化程序。燃料（如煤或天然氣）先進行氣化產生合成氣（CO+H 2
），再透過水氣變換反應（Water-Gas Shift Reaction）：
CO+H 2
O→CO 2
+H 2
此時 CO 2
的濃度極高，壓力也大，分離相對容易。分離後的氫氣可作為乾淨能源，這與現在火熱的「藍氫」生產密切相關。
- 富氧燃燒：水泥業的新希望
富氧燃燒是利用高純度的氧氣代替空氣進行燃燒，排放出的煙氣幾乎全是 CO 2
和水蒸氣，分離成本極低。但其缺點是需要昂貴的空分設備（ASU）來製造純氧。
技術路線 優點 缺點 主要適用產業 燃燒後捕捉 設備改造難度低，技術成熟度高 再生能耗大，設備體積龐大 火力發電、鋼鐵、石化 燃燒前捕捉 CO 2
分離效率極高，有利於產氫 需整合氣化設備，初期投資極高 煉油廠、化肥廠、氫能產業 富氧燃燒 煙氣純度高，後續分離簡單 氧氣生產成本高，高溫腐蝕問題 水泥業、玻璃業 匯出到試算表 CO₂ 地質封存的安全性與監測技術
捕捉到了 CO 2
，下一個難題是：要把這每年數以萬噸計的氣體送去哪裡？地質封存（Geological Sequestration）是目前唯一能實現大規模減碳的終極手段。
封存機制：地底下的「多重保險」
為了確保 CO 2
乖乖待在地底下不外洩，科學家利用了四種捕獲機制：
構造捕獲（Structural Trapping）： 利用不透水的覆岩（Caprock）像蓋子一樣擋住 CO 2
。
殘餘捕獲（Residual Trapping）： CO 2
被困在岩石的微細孔隙中，因毛細現象而無法移動。
溶解捕獲（Solubility Trapping）： CO 2
溶解於地層鹹水中。
礦物捕獲（Mineral Trapping）： CO 2
與地層中的礦物質反應，變成固體碳酸鹽結晶。
監測技術：全方位的「心電圖」
安全性是公眾最關心的議題。目前主流的監測技術包含：
4D 地震測勘： 透過重複的地震波偵測，觀察地層中 CO 2
羽流（Plume）的移動軌跡。
壓力與溫度感測： 在注氣井周邊設置觀測井，即時監控地層壓力異常。
衛星監測（InSAR）： 監控地表是否有因注氣造成的微小隆起。
2025 年底，中油在苗栗鐵砧山啟動了台灣首個碳封存示範案，每年灌注 10 萬噸。這不僅是技術試驗，更是安全性教育的戰場。透過嚴密的微震觀測（Micro-seismic Monitoring），中油試圖向社會證明：只要選址正確、技術精準，地底封存比你想像的還要穩如泰山。