氣候變遷愈演愈烈，人類能否同心同德，往2050淨零目標推進？unsplash by Nick West
國慶連假期間，以色列和巴勒斯坦又爆發激烈衝突，預計受牽連的國家甚廣，殺紅眼的人越來越多，無論聯合國秘書長再怎麼強調氣候變遷已經失控，恐怕也無法讓人類同心同德往2050淨零目標推進。
距離2050只剩下二十多年，拯救世界的負碳技術超人還在刷牙洗臉還沒出門，怎麼辦呢？於是我們需要一些「假扮超人」。
負碳技術vs發電廠碳捕集及封存
既然說火力發電會排碳，將燃煤、燃油、燃氣等化石燃料電廠排放的二氧化碳進行捕集及封存算負碳嗎？
黑貓白貓能減碳的就是好貓。把火力發電廠進行碳捕集及封存可以減碳，甚至達到碳中和，但不能算負碳。因為燃燒化石燃料就是將貯存於煤、石油、天然氣中的碳，轉換為二氧化碳並排放出來，因此會額外增加大氣中的二氧化碳，將其捕集及封存只是不增加碳排放，並不是碳移除。
不對啊，在負碳系列第一篇文章中不是說，碳捕集及封存要有負碳的效果，可以走生質能整合碳捕集及封存技術(Bioenergy with Carbon Capture and Storage, BECCS)路線？煤和石油來自動植物的屍體，不也應該是生質能嗎？
不對，因為這涉及到質量平衡與時間尺度的基本問題。
以植物為例，其組成就是近期空氣中的二氧化碳藉由光合作用固定而成的生質物（註一），燃燒後再度成為二氧化碳回到大氣中，可以假設又會被植物吸收，所以淨排放量低，是生質能；煤炭在亙古之前雖然是生質物，但在地底下埋藏許久，燃燒後才轉化為二氧化碳釋放至大氣中，則是「將古時候慢慢吸收下來的二氧化碳在短時間內還給現在的大氣」，對於現在的大氣而言，是明顯的淨增加，也因此造成全球暖化。
負碳技術的原則就是要使這裡的「移除」碳排放量，大於排放到大氣中的人為額外碳排放量，才能算負排放(Greenhouse Gas Removal)行為，否則頂多就是達到碳中和，沒有負碳效果。根據這個定義，我們再來釐清下一個應用是否是負碳的情境。
（註一）生質物與生物質兩者相同，後者為大陸常用的翻譯，綠學院文章觸及兩岸用戶，因此時不時會交叉混用
負碳技術vs混氫、混氨發電
《拯救世界的負碳技術超人身家背景大揭露》說過，常聽到的燃燒前、燃燒後、（純氧或）富氧燃燒等方式，都只能減碳而無法負碳。燃燒前與燃燒後捕集主要的問題是需要大量能源，純氧或富氧燃燒雖然可以減少二氧化碳的產生量，但氧氣來源得從空氣中分離產生，能耗也是非常驚人。
若是二氧化碳的來源是煤或天然氣等化石燃料燃燒，就跟負碳就沒什麼關聯；若是二氧化碳的來源是生質物，結合碳捕集技術後，就可以說是負碳技術的一部份。
本地生質料源取得較不易，如果在天然氣中混氫、混氨發電呢？聽說台電就是走這條技術路線。這條技術路線算是一種替代燃料，氫和氨都沒有碳分子，因此混燒後可以降低排放，但也不是負碳。
負碳技術vs生物炭
生質物這麼好，如果將生質原料製備成生物炭，並埋藏於土壤中，是否也是一種負碳技術？
理論上是，近似於黃碳。但由於生物炭製備需要投入額外的能源，因此其製備過程衍生的碳排放量需要考量。且與土壤碳匯面臨的問題相似，對應的方法學不足，相關研究並不齊備，無法確認生物炭的負碳效果。
幾乎所有負碳技術都要考慮時間尺度的問題。例如，把植物做成生質塑膠時，所吸收的二氧化碳仍貯存於其中，但若生質塑膠僅為一次性使用，沒有做成使用週期較長的建材或其他產品，很快就分解或燃燒將貯存的碳轉為二氧化碳排放出來，則因為使用週期太短，就不能算負碳。另外，生質塑膠生產過程中，通常也需要消耗額外的能源，因而也會增加碳排放量，除非使用再生能源生產，否則生質塑膠只能算是低碳材料，而無法成為負碳材料。
總結來說，這三個技術都只能算是假扮拯救世界的負碳技術超人，但我們還是可以好好善用他們，雖然他們都不是真正的超人，但在這過渡時期，黑貓白貓能減碳的就是好貓。
延伸閱讀：碳權交易市場新「黑金」！一文解析負碳技術生物炭含金量
本文轉載自綠學院／文：郭家倫（專欄觀點不代表本社立場）
原文標題：假扮拯救世界的負碳技術超人：發電廠碳捕集、混氫混氨發電、生物炭
【關於作者】
郭家倫
一個夢想家，即使發現現實中有許多的妥協與幻滅，仍然長期致力研究國內生質精煉技術與產業推動發展，專業領域為環境工程、生質能及生質化學品，目前擔任核能研究所化學組綠色化學領域的計畫主持人及綠學院綠色帶路人。