深埋碳跡 碳封存技術力抗全球暖化

冰島99%的電力來自可再生能源,赫利舍迪(Hellisheiði)為冰島最大的地熱發電廠,也是世界首創的碳捕集與封存裝置,能將大氣中的二氧化碳轉化為岩石。

赫利舍迪(Hellisheiði)為冰島最大的地熱發電廠,也是世界首創的碳捕集與封存裝置。(攝影/Matjaž Krivic)
赫利舍迪(Hellisheiði)為冰島最大的地熱發電廠,也是世界首創的碳捕集與封存裝置。(攝影/Matjaž Krivic)

○二一年九月八日,由瑞士Climeworks與冰島ON Power兩間公司所合資設立的裝置「Orca」正式開始運作,它是一台從大氣中吸取二氧化碳,並將其轉化為玄武岩儲存起來的機器。它位於火山區域的中心,以相對環保的地熱作為運作的能量來源。Orca的問世,代表人類朝著「減少大氣中二氧化碳」這個目標,又邁出了重要的一步。

這項計畫始於二○一六年,位於摩洛哥馬拉喀什(Marrakesh)的聯合國氣候變化大會,Climeworks的創始人克里斯多福(Christoph Gebald)與冰島前總統奧拉維爾(Ólafur Ragnar Grímsson) 在這場會議上相識,由於奧拉維爾本身就是一位環保主義者,雙方會面想必相談甚歡,這也促成了雙方合作關係的開端。

「這段合作關係說是巧合,但亦非巧合」參與Orca計劃的冰島公司Carbfix執行長艾達(Edda Sif Pind Aradóttir)向我們娓娓道來:「當時我們正在尋找能提供二氧化碳捕集與封存技術的單位,而Climeworks顯然是箇中翹楚,他們的技術不僅符合我們的需求,甚至還提出許多預期之外的方案,因此雙方一拍即合,並且打算建立長久的合作關係。」

透過瑞士與冰島兩國合作所進行的碳捕捉裝置,期盼在二○五○年時,透過此先進技術抽取近十億噸的二氧化碳,達成碳中和目標。

得天獨厚的冰島

Orca的外型讓人想到人工造雪用的「雪砲」,只是雪砲是將液態水轉換成冰晶並噴射至空中,而Orca則是將空氣吸入,並以一種名為「Amini」的物質將二氧化碳過濾出來,隨後二氧化碳會吸附在一種特別材質的紙張上,進行加熱之後,將其再次轉換成氣體,最後注入兩公里深的地底,以玄武岩的型態儲存起來。這種技術得益於冰島豐富的地熱能源,若在其他地區恐怕是難以重現的。

地熱可說是冰島經濟的命脈,在冰島能源轉型的過程中扮演重要角色。七○年代末的冰島仍然依賴石油,當時僅有鄉間的小屋會使用地熱取暖,那時又有誰能想得到,時至今日,全冰島54%的能源都是來自地熱呢?

地熱不僅提供冰島使用無虞的能源,甚至還為冰島帶來龐大的商機,電力生產已與當地的旅遊業、漁業與鋁業齊名,躋身冰島主要產業之一。事實上,冰島人均產生與消費的電力均為世界之冠,而且這些電力幾乎百分之百來自可再生能源;根據二○一九年的數據,冰島75.5%的電力來自水力發電,24.5%來自地熱。而冰島的地熱讓地下水儼然成了天然的溫泉,在寒冷的環境中,不需要熱水器就能使用熱水,每年大概能為冰島省下5%的電力。

冰川上覆蓋了一層灰黑色的火山灰,近年來冰川快速融解,地球暖化是人類迫在眉睫必須解決的危機。

Carbfix很快抓住這個機會並籌資進行實驗,因此在聯合國氣候變化大會後不到一年,一座直接從大氣中捕集二氧化碳(DAC, Direct air capture)的試作裝置便在冰島最大、世界第三大的地熱發電廠赫利舍迪(Hellisheiði)旁拔地而起。實驗顯然相當成功,因為三年後,正式的裝置便在同一地點啟用。

「Carbfix提供給充滿熱情與遠見的人們一個絕佳舞台。」艾達向我們說道「這裡研究的遠不只有溫室氣體這一範疇,許多來自冰島居民們的環境保育計畫都在此茁壯。」這裡孕育了包含以微藻製造營養品的Vaxa Impact公司,以及以地熱蒸氣內含的豐富礦物質、製造營養補充劑的GeoSilica公司等。

由於冰島的地熱能源豐富,導致能源成本低廉,地底下豐富的玄武岩,更提供了近乎無限的儲存空間,冰島已經成了全球碳捕集與封存相關企業紮根的首選。ON Power旗下的另一試作項目則是氫電池,隨著生產成本逐漸降低,氫電池可望在未來成為交通與工業能源的主流。若真的如艾達所說的那樣發展下去,在短短幾年內,冰島的綠能發展將能百分百地成功落實。

數以千計閃閃發亮的彩管裡,流淌著即將被製成保健食品的微藻。

一縷白煙從煙囪飄往天際,這道白煙的成分裡有99.8%是純淨的水蒸氣。在崎嶇的火山谷中,點綴著點點繁星般的金屬棚屋,讓人想起科幻作品中的太空實驗室。然而,比起重工業設施,這裡更像是後現代藝術博物館,如今有了碳捕集科技的進駐,這些「繁星」的密度,可望愈來愈密集。

「這些能源計畫都是我國的戰略。」艾達自豪的說;冰島所在的優勢地理位置提供居民取之不盡、用之不竭的能源,由於親眼目睹見證到氣候變遷、冰山融化,讓他們比其他地區的居民有更深刻的體會,進而加深了他們徹頭徹尾改革的決心。從教育體制開始,冰島便致力於在各領域培養應對自然危害的人才,科技僅是其中之一而已。「以On Power為例,我們從很早的階段便開始培訓年輕的科學家,提供許多獎學金給研究的學生,我自己便是從這個體系出身的。」

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極境之鯨

【本期封面】攝影/金磊
身為海洋王者的虎鯨,在冰天雪地的挪威極圈裡,尋覓隨著季節更替而進入峽灣的龐大鯡魚群。在這個極圈環境與多生物相互交錯的大舞台上,我有幸於水下遭遇虎鯨群體奮起捕獵鯡魚球大戲。或許早已熟悉牠們的樣貌,或許只是從面前經過短短幾秒,但仍因為能與海洋王者近距離照面而欣喜若狂,且再次折服於牠們優雅與震攝並存的氣勢。