碳捕集減90%排放 研再用二氧化碳 內地電廠建管道 輸油田使用
2021-11-11 03:47
本港目前以增加天然氣發電減碳,惟天然氣非零碳能源,如在2050年前尚未有零碳能源取替,碳中和目標將成空想。港大機械工程系主任梁耀彰認為,本港應同步進行碳捕集研究,並指現有技術可過濾發電廠超過9成的二氧化碳排放,關鍵在於如何處理及使用大量的二氧化碳。放眼全球,各國發電廠已實行不同的應用二氧化碳方案,甚至研究封存地底的可行性,距離香港僅100公里的廣東省海豐電廠,早在兩年前已試行碳捕集技術,做法值得本港參考。
燃煤發電產生的碳排放量高,翻查2019年本港的整體發電燃料組合中,燃煤發電佔約4成4,天然氣發電約佔2成9,其餘約2成7為從內地輸入的核電及本地可再生能源。直至去年,由於兩家電力公司均有天然氣發電機組投產,天然氣發電百分比因而增至約4成8。《香港氣候行動藍圖2050》(下稱《藍圖》)指出,未來會繼續增加使用天然氣以取代燃煤發電,並探索新的零碳能源供應,包括綠色氫能。
「用天然氣發電只是減碳,除非百分百使用可再生能源,否則香港一日有使用化石燃料,就不會做到碳中和。」梁耀彰認為,綠色氫能發展仍在起步階段,能否趕及在2050年前普及應用屬未知之數,加上全球均在追趕碳中和的步伐,港府難以確保採購足以應付本地發電需求的綠色氫能。因此,本港有必要探討另一種減碳可能性,而碳捕集(Carbon Capture and Storage)可擔任替補方案。
製乾冰建材加工食品
梁耀彰表示,目前共有三種碳捕集技術,而香港的發電站較適宜採用「燃燒後處理式」,即是在發電機組內增加二氧化碳吸收器及壓縮器,將燃燒天然氣所產生的二氧化碳取出,按現有科技水平,此方法能過濾超過9成的二氧化碳,對現有發電廠系統的改動較少。
然而,碳捕集技術的難度不在於取出二氧化碳,而是如何處理或應用。梁耀彰指出,二氧化碳可製成乾冰、建築材料,或用於食品加工,惟使用量有限,難以消化發電廠產生的二氧化碳。國際間正研究以不同方式消耗二氧化碳,其中,目前不少石油天然氣油田均通過注入二氧化碳加壓,以提高油氣採集率,為碳捕集所得的二氧化碳提供出路。
油田驟看距離香港甚遠,事實上距離香港100公里,在2019年底啟用的廣東省海豐電廠,正試行碳捕集技術。梁耀彰指出,該發電廠會將收集到的二氧化碳,以水下管道輸送至200公里外的海上油田,以進行加壓取油的程序。他認為建設二氧化碳輸送管道連接本港發電廠至南海油田技術上可行,但需要兩地政府商討細節。
封存地底或深海有風險
此外,科學界正研究在地底或深海儲存二氧化碳的可行性。梁耀彰解釋,地底深處有一層廣闊的鹽水層,根據現有研究,注入鹽水層的二氧化碳將由氣態轉變成液態;深海儲存的原理亦十分類似,當二氧化碳進入超過3公里深的海底,二氧化碳在壓力下會轉變成液態,變相可長期儲藏。
梁耀彰指出,地底及深海有大量空間,可儲藏碳捕集所得的二氧化碳,惟現階段成本極高,加上難以確保二氧化碳不會泄漏,「一旦有高濃度二氧化碳氣體排出,必定成為生態災難」,目前歐美等國家正進行小規模的二氧化碳儲藏項目,以測試潛在風險。他認為如本港要應用相關技術,先要進行地底勘察,找出適合儲藏的位置。
作中途方案 爭取時間拓新能源
翻查《藍圖》,內文提及碳捕集是國際間正在探索及發展的技術,惟最終能否發展為成熟可靠、合乎成本效益及適宜在香港大規模使用,仍屬未知之數。中電發言人回覆時表示,碳捕集技術仍處於研究階段,一直未有實現大規模採用或被認定是一種完善的商用技術。港燈未有回應有否研究碳捕集技術,表示會配合政府的減碳目標。
梁耀彰指出,如本港未能在2050年前完全淘汰包括天然氣在內的化石燃料發電模式,就有必要採用碳捕集技術,否則難以如期達致碳中和,「建築物節能如果可以降低3成碳排放,已經很不簡單,但碳捕集可以減少9成。」
他認同將二氧化碳埋藏地底具一定風險,香港地底亦未必有適合儲藏空間,但與內地油田合作的做法可行,碳捕集技術亦可視為減碳的中途方案,為本港爭取時間興建更多的可再生能源發電裝置,減少對天然氣發電的依賴,「當天然氣發電的規模縮減,收集所得的二氧化碳就有機會被工業用途全數吸納,做到碳中和。」
記者 郭增龍
原文刊《星島日報》「每日雜誌」
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