德國直擊》加速減碳成企業首要任務!水泥、鋼鐵業如何撕下「排碳大戶」標籤?

2019-11-06 08:10

? 人氣

雖然用再生能源取代燃煤發電已是趨勢,但像水泥、鋼鐵、化學等重工業,生產過程中仍會排放二氧化碳。圖為薩爾斯吉特鋼鐵集團(Salzgitter)高爐。(尹俞歡攝)

雖然用再生能源取代燃煤發電已是趨勢,但像水泥、鋼鐵、化學等重工業,生產過程中仍會排放二氧化碳。圖為薩爾斯吉特鋼鐵集團(Salzgitter)高爐。(尹俞歡攝)

熱浪、冰川融化、超強颱風,溫室效應越來越明顯。加速減碳,已經成為政府及企業的首要任務。

工業是溫室氣體的主要排放源之一。在製造大國德國,工業部門排放溫室氣體佔全國的4分之1,讓企業經常成為箭靶

雖然用再生能源取代燃煤發電已是趨勢,但像水泥、鋼鐵、化學等重工業,生產過程中仍會排放二氧化碳。倡議組織「能源轉型委員會」(Energy Transition Commission)即點出,相較於發電可以改用再生能源,重工業的減碳難題還包括製程改善成本高、設備更新期程長;且重工業為減碳增加生產成本,還容易影響終端消費性產品價格。

儘管難,產業卻已意識到減碳是不得不面對的課題。去年立場一向保守的德國產業遊說團體BDI,即首度發布深度減碳報告,指出對抗氣候變遷長期能對經濟有益,而德國企業更有望在具野心的氣候保護計畫下受益。

全球青年學子選在聯合國氣候變遷行動峰會召開前,響應「全球氣候遊行」。(美聯社)
全球青年學子響應「全球氣候遊行」。(資料照,美聯社)

為了跟上政府訂下的2050年至少減排8成目標,同時回應街頭上越來越高張的不滿和控訴,德國的大企業,也已陸續採取行動。在全球氣候變遷抗爭最劇的9月,我們來到德國中部,和德國鋼鐵、水泥業者面對面,了解他們如何試圖撕下「排碳大戶」的罪惡標籤。

(延伸閱讀:德國現場》年營收600億歐元的化工集團 、生產重鎮,9成「廢棄物」竟都可再利用!

薩爾斯吉特鋼鐵改寫製程 以氫取代煤焦做「直接還原鐵」

位在德國中部的薩爾斯吉特鋼鐵集團(Salzgitter),是歐洲最大的鋼鐵廠之一,全集團有超過100個子公司,供應包括汽車工業、食品業、營建業所需的鋼材原料,2018年營收達93億歐元。

但薩爾斯吉特也是碳排大戶,全集團的年排放量達800萬噸、佔德國全國1%。排放量之所以驚人,是因高爐煉鋼過程中,必須在高溫下加入煤焦作為還原劑、從鐵礦中煉出生鐵;要進一步純化成鋼,則還要再加入氧氣與碳反應。製程牽涉氧化還原,會釋出大量二氧化碳。

面對無可避免的碳排放,薩爾斯吉特決定直接改寫製程。這項名為「SALCOS」的低碳煉鋼計畫,計畫以氫取代煤焦作為還原劑、產出直接還原鐵(direct reduced iron)。過程中少了煤焦這個還原劑,二氧化碳產量大幅減低。

SALCOS計畫主管亞利山大.瑞德努斯(Alexander Redenius)說,透過天然氣、或再生能源電解製氫,加上以綠電驅動電弧爐製鋼,則整套新製程至2050年預計可削減85%的碳排放量。此外,由於直接還原鐵可保存期較長,操作者還可以選在再生能源量大、製氫量多時生產,成為化學儲能方式之一。

目前薩爾斯吉特已投入13億歐元進行第一階段的製氫及設備改善計畫,而未來如何透過風力發電大規模製氫、以及如何逐步將直接還原鐵製程導入既有的煉製步驟,都會是挑戰。

20191101-俞歡專題-薩爾斯吉特鋼鐵集團(Salzgitter)高爐。(尹俞歡攝)
目前薩爾斯吉特已投入13億歐元,進行第一階段的製氫及設備改善計畫。圖為薩爾斯吉特鋼鐵集團高爐。(尹俞歡攝)

海德堡水泥設「實驗窯」分離和收集二氧化碳

海德堡水泥,是全球第二大水泥及第三大混凝土製造商,在全球60國有3100個生產地。位於比利時、德國邊界的Lixhe廠區,每生產1噸水泥,就會產生0.6噸的二氧化碳,乘上每年150萬噸的產量,累積年排放量相當可觀。

根據英國智庫計算,水泥業製造的碳排放量佔全球的8%,相當於僅次中國和美國的第三大排放源。水泥廠的碳排放哪裡來?水泥的原料石灰石,需經過千度高溫的窯燒加熱提煉出氧化鈣,再進一步加熱、攪拌製成水泥或混凝土。過程除了需要燃燒燃料以加熱窯體,從石灰石中提煉氧化鈣的過程,也會產生二氧化碳逸散。

為了減碳,海德堡水泥首先改變加熱窯體的方式,從燒煤改為使用生質能、或燒垃圾產熱,替代率已達65%。此外,他們也採用燃煤發電過程產生的煤灰作為水泥原料,增加循環利用、減少石灰石開採量。

但要達成海德堡水泥自己設下的2050年生產碳中和水泥目標,這樣還不夠。海德堡水泥加入歐洲業者發起的LEILAC計畫,在Lixhe廠區投入1200萬歐元興建實驗窯,透過改變加熱位置、調整溫度等方式完整分離爐中的二氧化碳和氧化鈣,讓製程中所有的二氧化碳能被收集在一處排出。

20191101-俞歡專題-海德堡水泥在窯旁設有實驗窯,計畫分離製程中所產生的二氧化碳。(尹俞歡攝)
海德堡水泥在窯旁設有實驗窯,計畫分離製程中所產生的二氧化碳。(尹俞歡攝)

海德堡水泥替代資源主管楊.德倫(Jan Theulen)說明,目前計畫進行到第3年,實驗窯已經可分離8成的二氧化碳,純度達95%,接下來會進一步增加產能。而當這些二氧化碳能被統一收集、處理,就能減少生產過程中3分之2的直接碳排放量。

今年9月,海德堡水泥也與挪威油氣公司Equinor簽署大規模碳捕捉與封存(CCS)的合作備忘錄,希望在北海地區尋覓適合存放這些水泥製程排放的二氧化碳。

減碳投資成趨勢 降低成本「先搶先贏」

儘管歐洲企業已開始投入鉅資減碳,但現行歐盟減排管制相對寬鬆,種種減碳作為,短期還無法創造經濟效益。然而,業者仍看準長期碳排管制必將成為趨勢,誰先投資、就有機會降低成本。

海德堡水泥柏林辦公室主任克里斯多夫.萊斯費德(Christoph Reißfelder)即表示,目前集團被核配的碳排放量仍足夠、還不需要到市場上買碳權,但隨著歐盟預計在2021年制訂新的碳權分配機制、加嚴碳排放標準,未來每排放1公克的碳、就會增加生產成本。

「碳價和減碳技術的成本差距,正在快速縮小,」萊斯費德說,未來與其進入碳交易市場買碳排放權,直接投資減排,不見得會比較虧。而且,越早投入減碳技術,就是越早為碳排放管制做準備,「未來加上碳價,我們的產品就能比對手再便宜一點。」

20190924-位於德國、比利時交界的海德堡水泥廠,預計2030年前要減排30%,但要深度減排仍需進一步研發自製程中分離二氧化碳的技術。(尹俞歡攝)
海德堡水泥(見圖)柏林辦公室主任克里斯多夫.萊斯費德說,未來與其進入碳交易市場買碳排放權,直接投資減排,不見得會比較虧。(資料照,尹俞歡攝)

投資減碳並不便宜,BDI即曾計算,若要在2050年減碳8成,平均每年需投入450億歐元,約等於德國GDP 1.2%,呼籲政府應盡快提出政策配套、以創造市場誘因。而跑得快的碳排大戶,儘管所費不貲,已先動起腳步,以面對未來碳排放將成為生產成本之一的事實。

面對無可避免的減碳趨勢,台灣的政府和企業,準備好了嗎?

(延伸閱讀:台灣現狀》2020第一階段溫室氣體管制目標將跳票,都是因為「這件事」沒做好!

喜歡這篇文章嗎?

尹俞歡喝杯咖啡,

告訴他這篇文章寫得真棒!

來自贊助者的話
關鍵字:
風傳媒歡迎各界分享發聲,來稿請寄至 opinion@storm.mg

本週最多人贊助文章

你可能也想看