椰子殼發電再回收碳排 日本生質能發電廠創舉成全球首例
去年日本產業和學界成功研發出新的碳捕獲、儲存及再利用技術，協助發電廠轉型成負碳電廠，藉由這個例子將帶領讀者了解過去較為陌生的「負碳排」概念。
文/宋瑞文
在節能減碳已成為顯學的今日，讀者可能常聽到「實質零碳排」或者「碳中和」，表示總碳排為零的減碳概念，但「負碳排」就比較少出現了。總碳排為零已不容易，負碳排又究竟是怎麼回事呢？
最近，日本一座生質能發電廠，便達到了這樣的成就。
2020年10月底，東芝能源系統公司（Toshiba Energy Systems）發布新聞稿表示，包括該公司在內，東京大學、電力中央研究所等18個法人，參與三川發電廠（生質能發電）建設的二氧化碳分離回收設備的啟用。
三川發電廠的CO2分離回收設備（圖：東芝能源系統新聞稿）
這次啟用是全球首例，成功將生質能發電廠所排出的二氧化碳，加以大規模回收利用。三川發電廠配備大型二氧化碳分離與回收系統的生質能電廠（BECCS，Bio-Energy with Carbon Capture and Storage）。
由東芝子公司「SIGMA POWER 有明」經營、位於福岡縣大牟田市的三川發電廠，是東芝集團旗下第一座以生質能為主的發電廠，裝置容量為5萬kW，可供應相當於8萬家戶所需要的電力。
火力發電起家 三川發電廠轉型負碳電廠
三川發電廠最早（2005年）是一座燒煤的火力發電廠，2008年開始混燒木材。在全球開始關注暖化議題的時空背景之下，2017年改裝成現在的生質能發電廠，主要使用椰子殼（Palm Kernel Shell，在日本簡稱為PKS）當作燃料。椰子殼是生產棕櫚油時的副產品（農業廢棄物），由於水份少、熱量高，於是成為生質能發電的常用燃料。主要從印尼、馬來西亞等東南亞國家進口。
經營生質能發電廠後，和過去相比，三川發電廠一年碳排減少30萬公噸。電廠附近有港口，一年可以進口大約20萬公噸的椰子殼，廠區內部大概3個足球場大的專用儲存場，最多可以儲存3萬噸的椰子殼，因此短期也不怕燃料缺貨，仍可維持穩定的供電。
椰子殼在成為生質燃料之前的植物階段，經由光合作用，吸收大氣中的二氧化碳，即使燃燒後產生的碳排，生質能發電還是能夠達成碳中和。再加上二氧化碳分離回收技術，燃燒後的二氧化碳不再蓄積於大氣，等於實現了「負碳排」。
三川發電廠生質能發電設備（圖：東芝能源系統）
十年一刻 二氧化碳分離回收系統成功運轉
早在2009年9月，三川發電廠就透過當時實驗性的分離回收設備，每天回收10公噸的碳排。之後不斷研究開發，目前可以達到每天回收五成、相當於500公噸以上的碳排。而在三川發電廠順利地回收大量碳排後，也有其他的生質能發電廠準備跟進。此外，同樣的設備也有應用在火力發電廠的規劃。
回收的高純度二氧化碳，可以成為合成氣的原料。利用合成氣和微生物觸媒，可以做成石化原料的乙醇（酒精）。
三川發電廠之所以能夠回收大量碳排，源於東芝集團2014年開始、關於大規模二氧化碳分離回收技術的規劃與時程。2014~2015年先做前導計劃，2016~2020年建設相關設施並實際運轉。最終，二氧化碳分離回收系統在2020年完工並開始運轉。
CO2分離回收技術時程（圖：東芝CCS實證事業簡報）
日本政府盼二氧化碳回收再利用技術 成為有力減碳工具
日本環境省希望工廠碳排的分離、回收、利用與儲存技術（CCUS，Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage）能在2030年的民間社會達到商用規模，為地球暖化問題做出貢獻。
CCUS供應鏈想像圖（圖：環境省簡報）
能源知識庫資料顯示，在台灣，台電計畫在台中火力發電廠，建設燃燒後捕獲碳排的先期測試系統研究，預期每天將有10噸碳排捕獲能力，附近的儲存場所也初步敲定。相關規劃也成為東芝集團對火力發電廠二氧化碳分離回收技術的研討案例之一。
台中火力發電廠碳排問題，長期為國內關注焦點，未來也期待CCUS技術，能成為台灣減碳的有力工具。
文章共同企劃：低碳生活部落格ｘ環境資訊中心
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