二氧化碳分離回收、循環再利用相關市場動向

 

刊登日期:2020/12/2
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范淑櫻編譯
 
「全球氣候變遷」與「溫室效應」是國際間積極思考解決之議題,現階段如何運用「減碳技術」達到能源與環境的「永續發展」是一項需要長期努力的重要挑戰,因此發展二氧化碳的回收、再利用技術不僅是先進國家日益著重的研究課題,同時也將會是未來國際市場的發展趨勢。
 
在此背景之下,日本大型綜合商社-丸紅企業旗下EnplaNet.com對於二氧化碳分離、碳循環再利用的全球市場進行了調查,針對相關技術、材料、利/活用等動向進行了整理分析。EnplaNet指出,2019年全球二氧化碳分離、碳循環市場達4兆8,569億日圓,今後將持續擴大,預期至2030年時將增加17.2%,達到5兆6,928億日圓規模(如表一)。
 
表一、二氧化碳分離、碳回收全球市場
表一、二氧化碳分離、碳回收全球市場
 
二氧化碳分離技術的市場動向係以使用二氧化碳分離技術的裝置或機具設備為對象,此技術以化學吸收、物理吸收為最常用的方式,佔整體市場的80%以上,主要利用於去除製造天然氣或氫氣時所產生的二氧化碳。近年來,做為溫室氣體減量對策或是為了確保二氧化碳原料等用途,在排氣回收二氧化碳方面的利用也隨之增加,其市場規模呈現平穩成長。
 
二氧化碳分離材料係指化學吸收、物理吸收等分離技術所使用的材料,2019年物理吸收液、高分子膜維持成長動能。二氧化碳利/活用機具設備的市場方面,目前以「碳捕獲與封存(Carbon Capture and Storage; CCS)」與「提高石油採收率技術(Enhanced Oil Recovery; EOR)」佔有大半市場,而推動碳回收再利用,進行化學品或碳中和合成燃油(e-fuel)製造的實驗工廠也相繼開始運作,為了朝向2030年後的實用化發展,相關技術開發正相繼推進中。
 
二氧化碳利/活用製品以尿素化製品佔有大半市場,並以新興國家為中心,市場規模不斷成長,預期2025年以後將會由礦化封存(Mineralization)主導二氧化碳利/活用市場。
 
另一方面,EnplaNet也提出了二氧化碳從排放源分離的數量預測,2019年整體約有7億6,314萬噸二氧化碳的分離量,其中以使用化學吸收分離技術的分離量最多,佔了整體61.6%。物理吸收、物理附著等分離技術也有一定的利用量,物理吸收以天然氣;物理附著則在石油精煉領域的利用為最多。今後隨著各分離技術的開發進展,分離量可望日漸提升。預估至2030年二氧化碳分離量將可望達到8億9,242萬噸。
 
另外在二氧化碳產生量方面,預估2019年全球約有331億9,053萬噸產生量,2030年時則增加至336億4,151萬噸,唯2020年因新冠肺炎病毒疫情的影響,促使二氧化碳排放出現暫時性的減緩。
 
2019年二氧化碳產生量以發電廠為最大宗,達136億400萬噸,佔了整體數量的40%以上,但隨著煤炭火力發電的減少以及再生能源的普及化,預期2022年左右達到頂峰後將會逐漸減少。
 
二氧化碳產生量次多的為運輸領域,2019年時達95億5,000萬噸,佔了整體產生量近30%。隨著汽車油耗表現的提高,先進國家的二氧化碳產生量有所減少,但在新興國家汽車持有台數不斷增加的態勢之下,今後二氧化碳產生量仍呈現增加的趨勢,預估至2030年將成長至98億4,500萬噸,比2019年成長103.1%。
 
此外,製鐵、水泥領域也是排碳大戶,二氧化碳的產生量在2019年為52億4,800萬噸,佔了整體的16%。由於製鐵、水泥行業的成本競爭激烈,對於二氧化碳排放減量方面的投資較少。受到新冠肺炎疫情的影響,2020年的碳排放有所降低,預期在2030年前二氧化碳產生量增幅將放緩,至2030年將微幅下滑至51億9,400萬噸。
 
受矚目市場
對於今後的二氧化碳分離、碳循環,EnplaNet也提出了3項受矚目的市場,包括了「強化採油法(Enhanced Oil Recovery;EOR)」、「化學吸收」與「礦化封存」等(表二)。
 
「強化採油法(EOR)」是提高石油採收率的方法,當油田將近乾涸時,石油公司可將二氧化碳注入地底以汲取出更多的石油,也就是將二氧化碳用做溶劑(Solvent),產生---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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