碳捕捉技術可以把二氧化碳變成石頭,那能不能變成房子的建材?

文/呂威逸

日前瑞士的一間科技新創 Climeworks 宣布在冰島正式啟用全世界最大的碳捕捉和轉化工廠「Orca」,一年可以捕捉並封存 4000 噸的二氧化碳,相當於 870 輛車平均一年的排放量。新聞公布出來後,引起網路一陣熱議,也讓更多人開始認識「碳捕捉」這樣的技術,真的能幫助地球走向淨零排放嗎?

冰島啟用地表最大碳捕捉工廠,把二氧化碳變石頭

瑞士的科技新創 Climeworks 與冰島新創 Carbfix 本月 8 日啟用了位在冰島的吸碳工廠 Orca,與一般碳捕捉工廠不同,Orca 並非「回收二氧化碳」,而是「捕捉、並封存」,也是全球第一個獲得第三方 DNV 認證的空氣直接碳捕捉與封存服務。

Orca 會從大氣中吸入空氣,過濾並加溫後,蒐集出高濃度的二氧化碳;接著工廠會再將二氧化碳與水混合,並打入 1000 公尺深的玄武岩中。如此一來,混著水的二氧化碳就會在兩年內「自然礦化」成為石頭,永久儲存在地底。此外,Orca 採用的能源來自於是冰島當地的地熱發電,確保整個工廠的運行 100% 使用再生能源。

根據目前的技術與規模,Orca 預計每年可以儲存 4000 噸的二氧化碳,與全球每年的二氧化碳排放量 350 億噸相比,差距仍然很大。不過 Orca 認為,在模組化技術確認可行,再加上持續優化的碳捕捉、封存技術;以後只要有足夠的再生能源與環境條件,就可以迅速複製到全球其他地方,以更大規模、更有效的方式擴建碳捕捉工廠,十年之內可能提升碳捕捉的能力至百萬噸

不過,儘管這項技術看似前途無量,卻也有許多質疑的聲音。首先,儘管模組化的技術有助於迅速複製模式至其他地區,然而其他地區不如冰島擁有豐富的地熱資源,是否能百分之百採用再生能源還有待確認;此外,要讓碳捕捉等技術持續優化、發展至成熟,需要花多少時間也無法確認,正如比爾蓋茲曾提到,目前發展可謂「成熟」的太陽能發電與風力發電,都花了長達 50 年的時間,遑論更先進的碳捕捉等技術;最後,也有人質疑,全球每年龐大的二氧化碳排放量,也不能完全仰賴碳捕捉的技術,而應該從源頭做起,減少排放量才是根本。

這又讓人聯想:既然能夠變成石頭,有機會變成堅固的建材嗎?

石油公司將二氧化碳加入水泥,混凝土製造更快速、更堅固

事實上,談到碳排放,建築產業也是另一個排碳大戶。根據國際能源總署 IEA 統計,在全球碳排放之中,建築與建材產業總共佔了近 4 成(39%),其中 11% 是由建材產生,包含鋼鐵、玻璃和水泥。也因此沙烏地阿拉伯的石油公司 Aramco,就嘗試將二氧化碳封存在水泥之中,有助於建築產業抵銷碳排放。

Photo by Haneen Krimly on Unsplash

在傳統的建築工程裡,當水泥與水混合後便會開始硬化,因此建商就需要長時間穩定維持水泥的溫度與濕度,以確保製作的混凝土可以變得更堅固;而現今也有越來越多的建商在嘗試其他方式製造的混凝土可以更耐用、更抗裂。Aramco 就嘗試將二氧化碳加入混凝土,讓二氧化碳的特性使水泥更堅固。

Aramco 的開發人員與韓國的研究機構合作,測試並優化「把二氧化碳封存進水泥」的想法,目前已經可以捕捉封存高達 20% 的二氧化碳;此外,加入二氧化碳也讓水泥的固化的時間大量縮短,由過去的 28 天縮短至 3 天,不僅可以省下維持環境條件的時間與成本,更重要的是,製造出來的混凝土也能夠達到同樣的堅固標準。

Aramco 預估,若製造水泥的產業轉採用加入二氧化碳的水泥,該產業每年可以回收高達 2.46 億噸的二氧化碳,相當於 5300 萬輛車的排放量。這項技術有助於水泥製造業將碳排放封存起來,避免成為排放的來源,可以幫助全世界對抗氣候變遷的目標。Aramco 也還在持續研發,增加混凝土固化過程捕捉二氧化碳的數量。

過去人們談到建築產業的節能減碳,常常直覺聯想到空調設備、隨手關燈,不過建築空間包含的面向廣泛,不只室內空調、能源管理,就連建築物的建造過程都需要好好把關,才能更有效地降低建築產業的碳排放。

參考資料

中央社》冰島新創公司抗暖化 每年把4千公噸CO2變石頭[影]
環境資訊中心》永久儲存二氧化碳 地表最大吸碳工廠在冰島啟用
Interesting Engineering》Oil Company Recycles CO2 by Curing Concrete with It

(首圖來源:Carbfix

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