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二氧化碳的消除方法 課程：新能源材料特論 老師：蘇順發 班級：碩化一甲 學生：柯文杰 大綱 前言 捕獲方法 分離技術 封存 結論 參考文獻 前言 在溫室效應中，二氧化碳之貢獻度超過50％，二氧化碳除自然界自然產生外，其餘主要來自燃料如石油、天然氣與煤炭。經由燃燒，燃料中的碳元素和空氣中的氧反應生成二氧化碳與水，排放到大氣中而造成地球暖化現象。故成為減量排放的重點。 特別是二氧化碳進行減量之探討。捕獲二氧化碳的方法，可依燃料轉換成熱能與電能的方式，區分為燃燒後、燃燒前與富氧燃燒3 類。 燃燒後捕獲 在排放廢氣中把二氧化碳捕獲，是目前從大氣中捕獲二氧化碳的主要方法。由於燃燒後排放的廢氣中二氧化碳濃度不高。因此必須利用化學吸收劑從廢氣中把二氧化碳捕捉住，使得捕獲成本偏高。 燃燒之前捕獲 也就是由源頭直接產生高濃度的二氧化碳 富氧燃燒 由燃燒源頭直接產生高濃度二氧化碳的方法，但目前富氧燃燒技術仍在研究發展中，還無法實際運用 二氧化碳捕獲分離技術，大致可分為 1.吸收 2.吸附 這方法是利用固體吸附劑如分子篩和活性碳，由於吸附能力不同，而達到分離的。 3.低溫 吸收 物理吸收 藉由分子間引力（凡得瓦力或靜電）吸收而無化學反應發 生，稱為物理吸收。 最常利用冷的甲醇與甘油做為吸收劑 化學吸收 主要是利用鹼性的吸收劑與二氧化碳反應，由於化學吸收後分子的鍵結較強，通常必須再利用高溫蒸氣使二氧化碳釋出，同時也回收吸收劑再利用。 另外，也有結合化學與物理吸收的優點而發展出來的吸收程序，稱為複合吸收。 利用石灰（CaO）吸收二氧化碳形成石灰石（CaCO3）的碳酸化放熱反應，釋出的熱量可做為石灰石在煅燒分解成二氧化碳與石灰時所需要的熱量，如此循環反覆操作，以提高廢氣中二氧化碳濃度 吸附分離程序 這方法是利用固體吸附劑如分子篩和活性碳，由於吸附能力不同，而達到分離的。 變壓吸附 利用氣體在高壓時的吸附量較低壓時大很多，而以周期性的壓力變化程序（高壓吸附、低壓脫附）達到分離的目的。 變溫吸附 同樣的壓力下，因氣體的吸附量隨溫度變化（低溫吸附、高溫脫附），而可用來分離氣體混合物。 工業上多以雙塔操作模式進行，一塔進行吸附時，另一塔則進行脫附而達到連續分離的目的。 低溫法 是一項商業化技術，像常看到的乾冰，就是利用兩階段壓縮冷凝的方法把二氧化碳液化或固化成乾冰。 若再以蒸餾的方法，可把二氧化碳由液化或固化的不純物中分離出來，做為再利用的原料。 低 溫 法 美國近年來也發展一些新的捕獲技術，一種利用低溫把二氧化碳與水形成冰狀水合物的方法，可使二氧化碳從氣體混合物中分離，最後把冰狀的二氧化碳水合物加熱融解後，就可獲得幾乎純的二氧化碳。 壓 縮 封 存 二氧化碳可經由壓縮封存，或與蛇紋石進行化學反應，形成穩定的碳酸鎂 但石灰因微孔隙易造成堵塞影響反應性，經由循環再生程序後，轉化率快速遞減，這是研究改善的重點。 結 論 在仍需大量使用石油與煤炭的條件下，適當地結合二氧化碳捕獲與封存技術，減少二氧化碳排放，已是未來無法避免，以有效大量去除二氧化碳排放的關鍵技術。 但目前不論何種二氧化碳捕獲分離技術，所需花費的成本仍然太高，因此二氧化碳減量將成為往後最大的課題 參 考 文 獻 1. 魏稽生、譚立平，1999，台灣非金屬經濟礦物，經濟部中央地質調查所。 2.科學發展2007年5月，413期 3. Gunter, W., S. Bachu, and S. Benson, 2004, The roleof hydrogeological and geochemical trapping insedimentary basin for secure geological storage ofcarbon dioxide, in Geological Storage of CarbonDioxide, ed. by S. J. Baines and R. H. Worden, Geological Society Special Publication No. 233,Londo