燃燒後二氧化碳捕獲技術之開發

計畫內容簡述

1. 建立國內CO₂捕獲之自主技術，並將技術轉移至產業。
2. 建立廢棄物能資源化綠色供應鏈體系，以CO₂做為碳酸化示範系統原料，同時達成CO₂減量及提昇廢棄物再利用附加價值。
3. 推動國內建立CO₂捕獲之新興產業。
4. 投稿 SCI 論文。
5. 申請專利。
6. 與國外學術與研究單位進行學術交流與實質合作。
7. 與國內廠商合作，共同進行CO₂捕獲技術之開發。
8. 舉辦國內外研討會議或座談會議。
9. 建立我國產學界與國際合作之橋樑。
10. 培育國內溫室氣體減量方面之人才。

預期成果

一、學術成就outcomes:

1. 開發之無機鹽配方可有效降吸收劑中溶氧，減緩氧氣裂化吸收劑，吸收與氣提過程中亦無須補充KCl，降低製程操作成本。
2. PZ/DETA/MeOH/H₂O之再生能耗為1.84GJ/ton CO₂ (120oC)及2.32 GJ/ton CO₂ (80oC)，解決低溫下PZ結晶析出產生沉澱物的問題。
3. 以氣提溶氧質傳系統量測旋轉填充床之液膜質傳係數(kLa)，探討液體流量、轉速、液體表面張力等參數對kLa的影響。結果顯示kLa隨轉速與液體流量的增加而提高，當以Tween 80改變液體表面張力(=49~72 dyne/cm)，kLa隨的降低而上升。
4. 已蒐集國內具潛力應用於CO₂捕獲之新穎鹼性固體廢棄物，包括：電弧爐渣、副產石灰等。
5. 已建立超重力系統串聯漿體反應槽系統，並進行鹼性廢棄物之碳酸化績效評估。
6. 已完成碳酸化轉爐石再利用於水泥砂漿測試，包括：流度、抗壓、抗張等測試；初步成果顯示比較反應前後轉爐石，反應後轉爐石較適合應用於再利用。
7. 本年12月舉辦2014化學迴路暨淨煤技術國際研討會，邀請化學迴路程序及淨煤領域相關傑出專家學者討論研習，並努力建立國際間實驗室之合作、參訪以及提升團隊之國際知名度。
   

二、社會影響outcomes:

1. 本計畫已帶動國內產業共同進行CO₂捕獲技術開發，除協助中鋼公司操作另一超重力製程外(0.1公噸CO₂/日)，亦協助台塑公司規劃並建立每日可捕獲1噸CO₂之示範工廠，目前正與工程公司討論建造細節。
2. 透過吸附法技術，工業廢棄物（包括：煙道氣、製程廢水、鹼性固體廢棄物）之處理成本可有效降低；反應後產物更可再利用於土木工程，減少物料使用與廢棄物排放；另一方面，透過程序創新改良，逐步提升整體能資源使用效率；結合國內產業界之投入，共同進行CO₂捕獲及再利用技術開發，以落實環境安全永續理念與CO₂實質減量。
3. 所研究之化學迴圈程序可使用生質物、固體廢棄物等作為燃料，於生質能源以及廢棄物減量方面以中小型規模反應器期待能發揮其效益，並提供CO₂捕獲、熱能回收、產氫等附加價值，使本技術在節能減碳、環境保護以及能源自主等諸多方面具有發展之優勢及其推廣之價值。
   

三、經濟效益outcomes:

1. 吸附法技術可改善廢棄物物化性質，淨化煙道氣及降低CO₂排放，以減少原廢棄物處理成本；同
   時，反應後固體產品可克服其原再利用所面臨吸水膨脹之困境，有益於其再利用於土木工程（取代 水泥），頗具產業應用潛力與經濟效益。目前已於中鋼工廠進行示範測試，整合CO₂減量與爐石資源化技術，期助提升國內產業經濟發展
2. 藉由化學迴圈程序來取代傳統火力發電，可有效提高發電效率、降低分離CO₂所需能耗並節省建
   造CO₂捕獲廠之金費及空間，使化學迴圈程序成為未來低碳能源具有優勢的技術之一，技術成熟
   後可發展為下一代發電與產氫技術。以中鋼之氧化鐵作為載氧體原料來源，待化學迴圈程序技術商用化後，可在我國建立載氧體生產鏈，降低外購成本。