邁向 2050 淨零排放 工研院引領永續之路

為實現「2050 年淨零排放」的目標,世界各國積極探索解決之道,臺灣政府也匯聚各界專家,尋找永續發展的最佳路徑。工研院於 2021 年 3 月成立「淨零永續策略辦公室」,透過跨領域整合產業的創新研究和科技研發,策劃臺灣 2050 淨零排放策略藍圖,提升臺灣競爭力,掌握全球淨零排放新商機。

 

 

能源燃燒占九成碳排 ,挑戰落在能源領域

 

各國政府及企業紛紛著手因應 2050 年淨零排放目標,工研院也集結各界專家研擬「臺灣 2050 淨零排放可能路徑」。工研院洪明龍組長表示,面對極度不確定的 2050 年,工研院研究各國能源政策與淨零路徑,並參考國際能源總署(IEA)2021 年提出的 400 多項里程碑,力求實現 2050 淨零目標。綜合考輛國內產業優勢並吸納納入產、官、學多元觀點,制定臺灣 2050 淨零排放策略。以創新、低碳科技協助國內產業淨零,同時創造新的產業機會、強化國際連結,確保下世代國際競爭力。

 

臺灣淨零轉型之策略與基礎。(擷自/國家發展委員會)

 

 

根據環境部公布《國家溫室氣體排放清冊報告》,臺灣 9 成溫室氣體排放來自能源部門,主要源於「能源燃料燃燒」,進一步研究發現,發電占排放量一半。洪明龍組長指出,轉向低碳或零碳排放的發電方式,大幅提高能源效率、擴大再生能源的使用至關重要,並搭配碳匯負碳技術,以解決其他非用電溫室氣體排放。政府於 2021 年推動「去碳能源工作圈」,評估整合再生能源、新能源與電力系統。國營企業中油、中鋼、台電等,肩負研發節能減碳製程與導入新技術的任務。

 

1990 年至 2021 年各部門溫室氣體排放量趨勢。(擷自/國家溫室氣體排放清冊報告)

 

近二年能源部門各業別二氧化碳排放量。(擷自/《2022 年燃料燃燒之二氧化碳排放統計與分析》)

 

 

目前,許多企業積極尋求與上下游產業整合,以達到淨零排放的目標。身為國內「淨零火車頭」的工研院,透過研發及產業合作,積極推動循環經濟,引領產業綠色轉型。以工研院研發的「高效能易拆解太陽光電模組」為例,從製造源頭導入循環永續概念,運用熱塑性材料提供熱拆解過程中晶片的應力保護,提高原熱固材料良好的機械特性,希望能讓使用 20 年的各種零件,在除役後還能回收再利用。新一代太陽能光電模組在完成服役後,材料可分離回收,成為具有價值的高品質再生原料。

 

工研院已有多項淨零排放創新技術成果,並成功與產業合作,包括:提供石化業、鋼鐵業、電業降低碳排放的「二氧化碳捕獲技術」;能有效減少畜牧業牛隻溫室氣體排放的「檸檬皮渣廢棄物開發動物飼料」、盤查碳足跡的「永續碳管理技術」、處理工業與生活廢水的「高效率水處理循環利用技術」以及領先全球的「高效率太陽能電池技術」等,協助產業共同達成 2050 淨零碳排目標。

 

微藻固碳技術。(圖/工研院提供)

 

 

推動「四大主軸」 工研院開啟院內淨零革命

 

工研院整合院內跨領域團隊成立「淨零永續策略辦公室」,宣示於 2050 年達到淨零排放,並率先將創新科技應用於院區內,堅定展開淨零排放之旅。

 

工研院淨零辦公室有「四大任務主軸」,包括積極佈建再生能源發電,建立次世代再生能源發電,再配合虛擬電廠調度,以整合院內、外多樣化的零碳電力資源,提供院區整體電力需求的「電力供應零碳排」;實驗室廠房製程中無二氧化碳排放,循環利用製程氣體及物料,低碳排的尾氣及污水處理的「低碳/零碳製造生產」;與深度建築節能及公務車、鍋爐全面電氣化,達到院區零化石燃料,並推動共享平台以提高資源利用率的「消費及使用端行為改變」;導入先進負碳排技術,直接空氣碳捕捉及將二氧化碳製成綠色碳氫化合物,以求工研院整體 2050 年達到二氧化碳淨零排放的目標「二氧化碳捕捉與再利用」。

 

二氧化碳轉化甲醇系統。(圖/工研院提供)

 

 

創新力量突破難關  啟航 2050 淨零排放之路

 

工研院淨零辦公室副執行秘書葉仰哲表示,院區自 1970 年代成立以來,眾多初期設備仍在運作中,因此只能在歲修時更新節能設備。這樣「穿著衣服改衣服」的情況,在許多機構都有可能出現,非常考驗排程與規劃的能力。此外,雖然設備更新後有助提升能源效率,但在財務限制下必須謹慎取捨。

 

除設備逐步更新的問題外,另一個關鍵是「行為促動」。葉仰哲表示,工研院鼓勵全體成員參與,尤其鼓勵入職 3 年內的新成員提出創新計畫。初期,大多數建議集中在用電方面,例如少用電梯、隨手關燈等叮嚀。然而,隨著創意競賽的舉辦,更多創意逐漸湧現,例如建立院內「共享設備」平台,不僅一般辦公設備可供共享,部分使用率較低的實驗設備也能互相借用。葉仰哲進一步表示,循環經濟的概念也逐漸擴展,明(2024)年將評估調整電腦設備的購買方式,實施「以租代買」。

 

邁向 2050 淨零排放的旅程中,工研院不僅運用跨領域的創新研究和科技研發,還採取有效的管理調度技巧,找出可行的務實計畫,引領並陪伴台灣產業朝淨零永續發展,提升全球競爭力。


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