碳捕集、利用與封存 為何刻不容緩？ | 聯合早報

各國在減排方面的努力持續推進，新加坡也積極探索有效降低碳排放的解決方案。碳捕集、利用與封存技術，被廣泛認為是減少温室氣體排放的重要工具，原因何在？新加坡如何藉助這一技術實現可持續發展？

什麼是碳捕集、利用與封存？

碳捕集、利用與封存（Carbon Capture, Utilisation & Storage，簡稱CCUS）是從排放源頭捕集二氧化碳，並將它轉化為可用產品，或運輸到儲存地點並進行封存的過程，以防止進入大氣層。

碳捕集、利用與封存技術如何操作？

碳捕集是這項技術的第一步，即回收和壓縮從發電廠和化石燃料密集型產業，如煤化工、鋼鐵、水泥和煉油廠等工業排放的二氧化碳。目前捕集技術有三種，在燃料燃燒後從廢氣中捕集二氧化碳、在燃料燃燒前將碳轉化為二氧化碳，以及使用純氧燃燒燃料取得二氧化碳。

接下來，二氧化碳會通過管道、船舶或罐車運輸到可利用或封存的地點。封存地點多樣，包括將二氧化碳注入地下深處的岩石孔隙中，例如枯竭的油井、鹹水層或廢棄的礦井。此外，二氧化碳也可以注入深海產生穩定的固態水合物進行封存。

除了封存，二氧化碳可以進行再利用，間接轉化為更有價值的物質或產品，比如化學品、塑料和混凝土；甚至注入油井中進行二次採油，提高原油採收率。

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為何碳捕集、利用與封存技術至關重要？

南洋理工大學化學化工和生物工程學院副教授劉汶説，新加坡致力於在2050年達到淨零排放的目標，而碳捕集、利用與封存技術是減碳的一種方法。它適用於化石燃料密集型產業，同時保持經濟的持續發展。

人類活動對二氧化碳的影響很大，全球變暖造成氣候變化危機，劉汶指出，通過減少大氣中的温室氣體含量，可以進一步減緩全球變暖，應對氣候變化。

碳捕集、利用與封存技術的挑戰有哪些？

碳捕集、利用與封存技術面對最大的挑戰是成本，從開發、部署到執行，都有一定耗費。劉汶説，以目前的技術、市場和政策來看，碳捕集還不能直接產生經濟效益。目前，碳捕集和貯存項目都得到一定程度的政府或投資者的資助和政策扶持才能進行。

對於二氧化碳的封存地點，他以新加坡舉例，新加坡土地面積小和資源少，缺少適合進行二氧化碳封存的地點，因此需要跟其他國家如印度尼西亞合作，運輸二氧化碳到該地進行封存。

這項技術在全球範圍的應用尚處於驗證階段，需要通過進一步研究和開發克服技術不成熟帶來的潛在風險，包括捕集效率不高、封存長期安全性的未知因素等。

新加坡至今在碳捕集、利用與封存技術上有哪些嘗試和實踐？

無論對內或對外，新加坡在碳捕集、利用與封存上都積極嘗試。

在國內，新加坡國立大學研究團隊在大士南一個廢物轉化為能源的廠研究一項碳捕集裝置，這裝置使用金屬有機框架，類似海綿的材料，會吸附二氧化碳。

國大設計與工程學院化學與生物分子工程系副教授趙丹告訴《聯合早報》有關研究的最新進展，研究人員已成功在該地推出試驗系統，可預先處理廢氣中的二氧化碳。

團隊也大規模生產金屬有機框架，未來計劃將這項創新技術擴展到其他碳捕集應用上，例如水脱碳，以及直接從空氣捕集二氧化碳等，為行業設立新趨勢。

新加坡國立大學研究團隊在大士南研究一項二氧化碳捕集裝置，目前已進入試驗階段。（國大設計與工程學院提供）

另一支國大研究團隊則探討使用薄膜技術捕集發電廠的二氧化碳。國大設計與工程學院化學與生物分子工程系副教授張歲説，薄膜技術一般用在濾水，研究團隊試圖把這些技術用在發電廠排放的廢氣，目前還在試驗階段。

除此之外，新加坡與跨國企業合作，探討發展跨境碳捕集和封存項目的可行性。由埃克森美孚（ExxonMobil）和蜆殼（Shell）組成的S Hub，去年12月跟新加坡經濟發展局簽署諒解備忘錄，目標是在2030年前，一起規劃和發展每年可捕集和封存至少250萬公噸二氧化碳的項目。據記者向埃克森美孚瞭解，項目如今還在商議階段。

混凝土及水泥供應商泛聯集團則為大士港口的工程項目，提供36萬立方米的二氧化碳礦化混凝土。這種低碳混凝土的使用有助於減少1億1380萬公斤的二氧化碳排放，這相當於種植190萬棵樹苗或減少2萬4500輛汽車。

泛聯集團回覆《聯合早報》詢問時説，這項目仍在進行中，截至7月，集團已提供超過30萬立方米的二氧化碳礦化混凝土。

泛聯集團為大士港口的工程項目，提供36萬立方米的二氧化碳礦化混凝土。（葉振忠攝）

至於跨國合作方面，今年8月，新加坡與日本簽署了一份合作備忘錄，推動兩國在碳捕集與封存技術的合作。雙方將分享各自的經驗與知識，並共同努力加速該技術在區域內的推廣應用。除了信息和技術交流外，兩國還將整合各自的資源與專長，幫助區域國家更快地採用碳捕集與封存技術。

今年2月，新加坡與印尼有意合作開發跨境碳捕集與封存項目，兩國希望最終能夠簽署雙邊協議，實現二氧化碳在新加坡和印尼之間的跨境運輸與儲存。

在多邊合作方面，新加坡能源市場管理局也加入亞洲碳捕集、利用與封存網絡，為政策制定者、金融機構、企業和學術界提供平台，共同推動碳捕集、利用與封存技術的開發與應用。