淨零排放是什麼?微藻如何成為實現淨零排放的好幫手?

微藻是什麼-詳情圖

在當今日益注重環境永續的時代,淨零排放成為一項備受關注的目標,主要目的在減少人類、產業等活動所排放的溫室氣體。其中,微藻是吸收二氧化碳,平衡大氣的氧和二氧化碳最大功臣之一,還能夠在生長過程中生產有價值的生物質和生物燃料,為「實現淨零排放」提供了綠色、可持續的解決方案。到底微藻要如何採集和過濾呢?本文將會先說明淨零排放定義,與達到淨零排放效果的方式有哪些,文章後半段則會深入解析微藻收集、過濾以及基本定義,幫助大眾更理解微藻和淨零排放之間的關聯性。

 

淨零排放是什麼?

淨零排放又稱淨零碳排,指在特定期間內,「人為排放」減去「人為移除溫室氣體量」後等於零,而淨零碳排的目標及核心概念是透過再生能源、植樹造林、節能減碳、碳捕捉與封存等方式,來降低全球溫室氣體(如:二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等)排放,以及從源頭上減少排放。淨零碳排的提出可追溯至2015年的《巴黎協定》,約定在2050年實現淨零排放目標,將所有製造的溫室氣體極小化,再透過碳捕捉、森林碳匯等方式儲存或再利用這些氣體,避免對地球生態系統帶來不可逆的損害,並實現經濟發展和環境保護的平衡。

 

淨零排放的定義

【能源排放 + 非能源排放】-【負碳技術 + 自然碳匯】= 0

  • 能源排放:燃燒煤炭、石油和天然氣所產生的二氧化碳等溫室氣體。
  • 非能源排放:包括工業製程產生的含氟氣體,以及農業和廢棄物產生的甲烷等溫室氣體。
  • 負碳技術:透過溫室氣體減量技術,使溫室氣體的排放量減少的幅度,大於產生的量。
  • 自然碳匯:利用森林、海洋和土壤的碳吸存能力,從大氣中移除過多的碳。

 

淨零排放的重要性

氣候變遷是當今世界最嚴峻的挑戰之一,而溫室氣體排放是造成氣候變遷的主要原因。若不積極減少排放,全球氣溫將持續上升,導致極端氣候事件頻發,影響人類的生活、經濟和社會。淨零排放不僅是環境議題,更是攸關人類生存的議題。達成淨零碳排的目標,需要全球各國共同努力,轉型經濟模式,發展綠色科技,才能為後代子孫留下一個宜居的地球。

 

淨零排放與碳中和的差異?

碳中和

碳中和是指在特定的時間範圍內,某個實體(如公司、國家或個人)所排放的二氧化碳(CO2)與其透過各種方法所移除的二氧化碳達到平衡。代表該實體的淨二氧化碳排放量為零。實現碳中和的方法包括:植樹造林、碳補償以及使用再生能源。

 

淨零排放

淨零排放是一個更廣泛和全面的概念,不只二氧化碳,而是包括所有溫室氣體(GHGs),如甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)等。實現淨零碳排需要將所有溫室氣體的排放降到最低,確保總排放與總移除達到平衡。

 

淨零排放與碳中和比較表

特徵 淨零排放 碳中和
涵蓋範圍 所有溫室氣體 主要針對二氧化碳
時程 長期目標 短期目標
目標 徹底消除溫室氣體排放,
達到氣候中立
讓排放量與吸收量相等,
達到平衡

 

2050年前實現淨零排放的意義為何?

在2050年前實現淨零排放對全球環境和社會具有重要意義,包括以下幾個方面:

1. 減緩氣候變遷:實現淨零排放是為了減少大氣中的溫室氣體濃度,進一步減緩氣候變遷的速度和影響。這對於減少極端氣候的頻率和強度息息相關,如熱浪、暴雨、乾旱和海平面上升等。
2. 保護生態系統:淨零排放有助於保護全球生物多樣性和生態系統。氣候變遷對生態系統造成的破壞,包括珊瑚白化、森林火災和物種滅絕等,這些問題可以因減少溫室氣體排放而趨緩。
3. 維護公共健康:降低溫室氣體排放同時也減少了空氣污染,間接改善公共健康。因為燃燒化石燃料產生的污染物,如二氧化硫、氮氧化物和顆粒物,與多種健康問題有關,包括呼吸道疾病、心血管疾病和癌症。

綜合以上,2050年前實現淨零碳排不只是改善氣候變遷的方法,也是保護生態系統和促進全球健康的關鍵一環。

 

全球淨零排放現況

目前大部分溫室氣體排放來自少數國家:中國、美國、印度、歐盟、俄羅斯聯邦約佔溫室氣體排放量的60%,二十大工業國(G20)約佔全球溫室氣體排放量的76%。相較之下,未開發國家的排放量約佔全球排放量的3.8%,而小島發展中國家的排放量不到1%。截至2024年,全球已有148個國家承諾在未來達到淨零排放,但僅17國將淨零碳排明文立法。雖然全球都有淨零排放的相關承諾,但實際上需要更明確的計劃,才能確保達到目標。

 

台灣如何達到「淨零排放」?掌握2路徑+4目標+12關鍵策略

不論是企業還是個人,皆可以分析直接、能源間接與其他間接碳排放量來源,並採取能源轉型、製程改善、設備或產品使用、節能等方式與策略,一步步達到淨零排放的目標。透過兩大路徑,配合四項主要目標,以及十二項關鍵策略,台灣政府正積極推動能源轉型和減碳技術的創新。這些措施不僅有助於減少碳排放,也將促進綠色經濟的發展,為未來創造可持續的生態與經濟環境。

 

淨零排放的2大路徑

而臺灣政府針對淨零排放,制定了兩階段的路徑規劃,分別是短期(2030年前)和長期(2050年前)。在短期內,台灣將致力於執行可行的減碳措施,包括透過能源轉型增加綠能,優先推動風電和光電,以及進行天然氣替代燃煤的使用。同時,長期規劃則涵蓋投入各種淨零碳排技術的開發,以及極大化構建再生能源、電氣化各產業部門和民生用具等範圍。

 

淨零排放的4大目標

  1. 能源轉型:積極推動能源轉型,減少對進口化石燃料的依賴,提升國內再生能源發電比例,以強化能源安全,降低國際能源價格波動的衝擊,並逐步實現能源自主。
  2. 產業轉型:為了提升台灣產業的國際競爭力,將積極推動產業綠色轉型,鼓勵企業導入低碳生產技術,並結合資訊科技優勢,發展高附加價值的綠色產品與服務,以搶佔全球淨零商機。
  3. 生活轉型:推動全民參與低碳生活,從日常生活中落實節能減碳,並鼓勵綠色消費,創造低碳的商業模式。透過改變生活型態,共同營造永續的居住環境。
  4. 社會轉型:建立社會共識,讓淨零轉型成為全民運動,並透過公正轉型機制,確保每個人都能享受到轉型所帶來的成果,同時積極鼓勵公民參與,共同打造永續家園。
 

淨零排放的12項關鍵策略

為了達到淨零排放目標,臺灣政府提出12項關鍵策略,並在不同領域實際推動。淨零排放的12項關鍵策略包括:

  1. 風電與光電的發展
  2. 氫能的應用
  3. 前瞻能源的規劃
  4. 電力系統與儲能的強化
  5. 節能措施
  6. 碳捕捉再利用及封存技術的應用
  7. 運具電動化及無碳化
  8. 資源循環零廢棄
  9. 自然碳匯的執行
  10. 淨零綠生活的推動
  11. 綠色金融的運用
  12. 公正轉型的強化  

 

淨零排放的好幫手-微藻

微藻存在於海水及淡水領域,是一群微米大小的藻類,包含:綠藻、小球藻、藍綠藻等品種,並透過「吸收二氧化碳」進行光合作用、生長,能夠幫助應對氣候變化,盡可能達成淨零碳排目標。微藻主要針對產業排放的二氧化碳進行固碳,應用範圍包含水泥業、煉鋼業、發電等高碳排產業,還有生技業及環保業等,且助於生質燃料生產、能源和廢水處理等方面。

臺灣工業技術研究院目前運用微藻開發低成本養殖、下游破胞萃取及低耗能採收等技術,同時整合碳捕獲系統,把微藻固碳能力和高值化產品互相融合,不但符合碳循環、淨零排放經濟效益,還能將微藻技術更加實用化。

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微藻的採集方式

目前的微藻採集方式大致可分為過濾、重力分離和氣浮法。微藻收集第一步要先將微藻細胞和水進行分離,但因為微藻顆粒小、密度接近水和高含水比例,因此分離過濾會比較困難。微藻重力分離包括重力沉降和離心技術,能夠藉由水和微藻密度不同的特性進行分離,缺點效率較低,且需要大面積土地;氣浮法則透過注入加壓的空氣或二氧化碳,使藻體浮升至上層,達到採集濃縮微藻液的效果。

過濾分離則包含微過濾和超微過濾等技術,比較考驗過濾設備的過濾精度,以及濾材本身材質特性是否會容易沾附堵塞物、耐化性與使用壽命等,需要選擇良好的過濾設備及材料(如:陶瓷膜),才能有效降低過濾能耗和成本,並提升微藻過濾效果。

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微藻採集方式比較表

  過濾法 重力分離法 氣浮法
適用藻類 絲狀體、非浮游性藻類 比重大的藻類 藻體濃度稀、密度和水相當的藻類
成本

 

微藻過濾用「陶瓷膜」,淨零排放好輕鬆!

微藻採集必須要將微藻細胞外部水分去除後才能獲取,因此得使用到精度較高的過濾技術,除了可以得到微藻以外,也能同時達到高除水效能、加速過濾的效果。地球村國際生產的陶瓷膜高親水性、高固體負載力、耐化性高、膜帶負電、使用壽命長且易清洗,產品特色相當多元,陶瓷膜本身使用碳化矽顆粒再經高溫燒結製成,過濾精度可達0.1μm,並藉著陶瓷膜組負壓抽吸,能夠組成包含過濾、沉澱、浮選、吸收等步驟的一站式處理形式,提升過濾效率及品質,非常適合應用於再生水、地下水鐵錳過濾及海水淡化等領域。
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結論

實現淨零排放是當前全球共同的目標,而微藻藉由吸收二氧化碳、生產有價值的生物資源、提供清潔能源等方式,為淨零排放目標提供了創新的解決方案,使環境保護更加完善與全面,也同時達到永續發展的功效,因此收集和過濾微藻的工作變得相當重要。地球村國際不僅提供水處理陶瓷薄膜設備,還有污泥脫水設備、PP纖維濾料快濾機、水處理藥劑等產品,透過陶瓷膜設備高精度過濾能有效獲得微藻資源,幫助平衡生態系統及減緩氣候變遷。若有任何需求或相關疑問,歡迎與我們聯繫

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