2016/10/05
經濟部能源局
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撰文／陳琪潔
氣候變遷是現今國際社會共同面臨的環境問題，溫室氣體的增加，造成了溫室效應，也是全球暖化的主因，二氧化碳做為最主要的溫室氣體，是世界各國減緩溫室效應的首要標的。冰島海勒西迪（Hellishedi）地熱發電廠首度成功將二氧化碳封存在地層中，進而降低大氣層中的二氧化碳含量，在二氧化碳減量及封存溫室氣體的技術發展上，又邁進了一大步。
全球所關注的氣候變遷課題
全球暖化對地球的影響是全面性的，大氣中不斷增加的溫室氣體，正是造成全球氣溫上升的主要原因，然而，溫室效應本來是地球上的自然循環過程，為何會成為造成當前氣候變遷的罪魁禍首？自工業革命以來，因應全球經濟的快速發展，能源的需求量大幅增加，化石燃料的消耗，使得二氧化碳等溫室氣體的排放量亦隨之上揚，溫室效應帶來的氣溫上升現象，大大超出了正常氣候運行所能負荷的程度。
1997年簽署並於2005年正式生效的《京都議定書》，目標是將大氣中的溫室效應氣體存在量穩定在一個適當的水平；2015年，聯合國氣候峰會通過《巴黎協定》，冀望聯合國際社會的力量，遏阻全球暖化趨勢，力保在本世紀結束之前，將全球氣溫上升幅度控制在攝氏2°C之內。
二氧化碳封存地層，降低大氣中溫室氣體
為了有效降低二氧化碳的排放量，各國政府積極推動節能減碳及綠色能源，除了降低排放量以外，科學家嘗試開闢一條新的途徑，在二氧化碳散布至大氣之前即加以捕捉與封存，也就是碳捕捉與封存技術（Carbon Capture and Storage, CCS）。目前的封存方式依據封存容器的不同，可分為地質封存、海洋封存、礦化封存及生物封存等四類，其中又以地質封存為最具應用及產業化的封存方式。
冰島海勒西迪（Hellisheidi）地熱發電廠在2012年推出的「碳固定」（CarbFix）計畫中，進行了二氧化碳地質封存的實驗。在該實驗中，科學家及工程師將二氧化碳、硫化氫及水混合，注入發電廠附近的玄武岩層中，並在封存處灌注大量的水。玄武岩層中含有高含量的鈣與鎂，注入岩層中的二氧化碳經由化學作用，合成為結晶狀的碳酸鹽礦物，使二氧化碳在岩層中固化，避免其排放到大氣中，實驗結果耗時不到2年，注入岩層中的230公噸二氧化碳就有95％固化，極大幅度縮短了較原先預估約數百年、甚至是數千年的封存時程，與過往將二氧化碳由工業廢排氣分離出來，注入廢棄油氣田等地層的方式相較，則降低了外洩逃逸回大氣的可能性。
目前該計畫已將實驗規模擴展到1年內封存1萬公噸二氧化碳，該研究指出，地球上大部分的海洋岩石以及約10％的大陸岩石，都是由玄武岩構成，若能持續研究與改進地質封存技術，發展出短時間內安全且長期封存大量二氧化碳的方法，對於減緩大氣中溫室氣體的增加將有極大的助益，若能進一步推展到實際應用及商業化，則全球暖化趨勢減緩也將指日可待。
關鍵字：全球暖化,溫室效應,二氧化碳,地質封存