2030年廢塑膠回收的產能將僅占聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚酯總產能的不到9%，目前正在開發的一系列化學品回收技術，沒有一項技術的規模足夠大到能對其產業的排放產生重大影響。全球化學廠商現行減碳作為無法達成2030年的減排目標，化學廠商必須採取更多的變革措施方能達成目標。本文述及全球化學廠商的4項減碳途徑：①CCUS；②再生燃料的生產；③低碳化學品的生產；④結合低碳能源的新製程。其中，「再生燃料的生產」涉及龐大的資產設備改變與投資；「結合低碳能源的新製程」中的技術多數有專利保護，且部分技術尚未經過商業化量產的檢驗；「CCUS」與「低碳化學品的生產」應為台灣化學產業達成2030減碳目標之可行性較高、可自主化較高的路徑。
【內文精選】
全球化學產業CO2排放量目前仍持續上升中
過去10年(2010~2020年)來，全球生產初級化學品之CO2直接排放量一直在穩定上升，而生產每噸初級化學品所排放的二氧化碳強度卻相對持平；這顯示了業內廠商在生產初級化學品的製程上並未做太多CO2減排的改善措施，亦即CO2排放量一直上升的原因主要仍來自於初級化學品消費量的成長。
IEA規劃的7條減碳途徑
IEA對於化學產業2019年至2070年減碳的可行途徑規劃，氫氣的運用、二氧化碳捕捉、封存與再利用(CCUS)之作為以及其他(Other)減碳措施，是IEA認為化學產業未來的主要減碳路徑。其中CCUS的減碳作為在2030年時需達到排放減量的10%。
而「其他」的減碳作為則包括了：①材料使用效率增加(Material Efficiency)；② 改用替代燃料； ③ 製程技術性能改進(Technology Performance)；④電氣化(Electrification)；⑤生質料源(Bio-mass)使用等。其中「材料使用效率增加」則從「廢塑膠的回收和再利用」與「採用更具選擇性的製程」來達成。
「更具選擇性的製程」主要指某種化學品的生產可使用多種類的進料時，可以依據市場對產品需求的狀況，調整使用的原料，讓製程中產出的CO2降至最低。例如：1噸乙烷原料脫氫裂解可生產約0.8噸的高價值化學品(幾乎全部為乙烯)，而石腦油催化裂解則可生產0.6噸各式的高價值化學品(包括乙烯、丙烯和BTX芳烴混合物)。
全球化學產業正投資4條可行路徑進行減碳
至2023年11月，工研院產業科技國際策略發展所(ISTI)觀察全球化學產業已「實際應用」或「正在進行商業化技術開發」的減碳做法，主要經由4條途徑，分別是：「二氧化碳的捕捉」、「低碳化學品的生產」、「使用低碳能源的製程」與「永續燃料的生產」。
這四條路徑中，「二氧化碳的捕捉」與「永續燃料的生產」，以及「使用低碳能源的製程」與「低碳化學品的生產」，可以互相搭配應用。其中的低碳能源以再生能源的綠電為主，可以直接使用於生產製程中的能源供應，或是使用綠電生產綠氫後用於煉油廠的加氫裂解製程中。
「低碳化學品的生產」除了製程中使用再生能源與使用綠氫為生產原料外，採用「回收廢塑膠」、「生物質(Biomass)」與「回收之CO2」作為原料，亦為低碳化學品生產的主要做法。
台灣化學廠商的減碳作為以能源與進料的低碳化為主
根據我國國家溫室氣體排放清冊報告(2022年版)資料顯示，製造部門2020年溫室氣體排放量約為145.808百萬公噸二氧化碳當量(Mt CO2e)，排放量來源前三名分別為化學工業、電子業、金屬製程。化學工業排放40.192百萬公噸二氧化碳當量，占製造部門碳排27.5%。
如圖五，工研院ISTI計算出，2020年國內化學產業的單位碳排生產力為0.74百萬美元/千公噸CO2e，呈現持續下滑的現象，顯示國內廠商在既有製程持續運作下，二氧化碳排放量未能有效降低。生產主力的大宗石化產品價格則跟隨國際油價上下起伏，單位碳排生產力的高低取決於國際油價。
圖五、台灣化學產業碳排與單位碳排生產力變化
工研院產科國際所並與台灣化學產業協會(TCIA)合作進行台灣化學廠商在公司減碳作為的調查。其中，近五成(47%)的廠商對設定公司的淨零碳排目標仍處於研議階段，超過五成(53%)的廠商公司內已成立專門小組來因應此議題；但也有近67%的廠商對於公司2050年達到淨零碳排抱持懷疑的態度(圖六) ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖六、台灣化學廠商的減碳作為狀態
★本文節錄自《工業材料雜誌》445期，更多資料請見下方附檔。