隨著人類社會進入工業化，化石燃料的使用，伴隨著大量二氧化碳的產生。大氣內的二氧化碳濃度提升，使溫室效應更加劇烈，造成全球氣候持續變暖與海平面上升等多項災害。因此，為了減緩溫室效應，如何減少二氧化碳排放量已成國際社會關注的問題。二氧化碳捕獲及封存(簡稱碳捕存)，是有效的溫室氣體減量方案之一。根據IEA(International Energy Agency, 國際能源總署)2016年的預估，2050年時，碳捕存技術可貢獻全球12%的二氧化碳減量。

碳捕存指的是將化石燃料所產生的二氧化碳，利用碳捕獲技術加以分離並捕獲，壓縮後經由管線、船運等運輸方式，運送到封存場址進行封存。碳捕獲技術在現階段，可分為燃燒後捕獲、燃燒前捕獲、富氧燃燒三種方式，本文將針對燃燒後捕獲進行介紹。

燃燒後捕獲技術的原理

燃燒後捕獲技術，指的是工業生產中，化石燃料在空氣中燃燒後，將所產生於煙氣中的二氧化碳加以分離，並將其淨化及壓縮，主要應用於發電廠、石化廠等。

燃燒後捕獲技術，可分為燃燒發電、二氧化碳捕獲、二氧化碳淨化與壓縮三個部分。燃煤發電部分與一般發電廠相同，將化石燃料在鍋爐內燃燒，將水加熱，產生高溫高壓之蒸汽後，將其導入渦輪機推動葉片轉動，並帶動發電機產生電力。燃料燃燒後所產生的煙氣，以氮氣及二氧化碳為主，並含有部分氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)，須先經過脫硫脫硝處理後，再進行二氧化碳捕獲。

二氧化碳捕獲，一般可分為吸收法、吸附法及薄膜分離法等。於工業製程中，在燃燒後捕獲系統多以化學吸收法為主，如醇胺法。醇胺法指的是利用醇胺類的化學溶劑，由於其具有強鹼性，可較快與二氧化碳反應，將煙氣內的二氧化碳吸收，再透過逆反應將二氧化碳分離，進行後續的壓縮封存，化學溶劑可進行重複利用。

燃燒後捕獲技術的優缺點

相對於其他捕獲方式，燃燒後捕獲具有排放煙氣體積大、排放壓力低、二氧化碳分壓較小等特點。以煤炭或石油為燃料時，二氧化碳排放濃度約12～18％，若以天然氣為燃料，二氧化碳排放濃度僅有3～8％，且捕獲用的化學溶劑為強鹼，具有腐蝕性。因此，在燃燒後捕獲系統中，碳捕獲所耗能量高，並且需使用大量的水進行冷卻，同時設備有易腐蝕的問題，所需的設備投資以及運行成本高。

雖然所需的運行成本較高，但燃燒後捕獲的技術發展較為成熟，對於現行機組的改造量較小，可應用於傳統的粉煤燃燒發電技術上，並由現有的燃煤發電廠進行改造，具有原地改建的成本優勢。

整體而言，雖然燃燒後捕獲具有捕獲所耗的能量大、運行成本高等缺點，但可透過化學溶劑的改進和捕獲設備的研發，來減少燃燒後捕獲的能量損失，並可運用到現有的燃煤電廠中，實現大規模二氧化碳減量的目標。

（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫｣執行團隊撰稿）

審校：沈建豪