國際減碳實例:德國用生質能源作為永續航空燃料、丹麥發電廠同時結合垃圾處理與休閒空間

國際減碳實例:德國用生質能源作為永續航空燃料、丹麥發電廠同時結合垃圾處理與休閒空間
Photo Credit: Reuters / 達志影像

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近年環境永續以及淨零碳排已從紙上目標及口號,化為現實可行的能源利用方案。本文就整理兩個著名的實際案例,一起看看他們怎麼將永續理念實踐在商業及生活中。

文:李適軒 (國立臺灣大學地理環境資源學系學生)

2022年8月,德國漢莎航空公司(Lufthansa) 宣布與殼牌公司(Shell) 簽署備忘錄,將於2024年起採購至少180萬噸的永續航空燃料(Sustainable Aviation Fuel, SAF),以加速達成2050年碳中和的目標。此種「永續燃料」究竟從何而來?而這種燃料是否真的為航空業邁向永續的關鍵力量?

永續航空燃料理論上可由各種有機物製成,包含廢棄食用油、廚餘、林業及農業廢棄物等。以目前研發之煉油技術,各大生質能源公司主要利用廢棄油類及動物脂肪製造SAF。

依據美國國會通過之法案《Sustainable Aviation Fuel Act》,生質航空燃料需經過生命週期評估(Life-cycle Assessment) 且溫室氣體排放量較普通航空燃料降低50%,始可稱之為永續航空燃料。在相關技術的持續進步之下,科學家預測SAF未來有潛力降低80%的碳排放量。

SAF的物理及化學特性幾乎與普通燃料相同,因此使用SAF不須對飛機及機場供油硬體設備做出任何變動,市面上所有機型理論上皆可直接使用SAF飛行。也因為如此,SAF可輕易與目前廣泛使用的航空燃料(Jet A/Jet A-1) 相互混合使用,混合比例最高可達50%。

不過,既然SAF有如此多優點,為何目前產量僅佔全球航空燃料的0.1%?關鍵仍然在於價錢。在產量不大的現況下,生產SAF的成本十分高昂($1.1/L),約為一般航空燃油($0.5/L) 的兩倍。

波音公司永續策略部門主任Sean Newsum表示,目前發展SAF的狀況宛如雞生蛋/蛋生雞的難題。若要將生產成本降低,需要將供給大幅提升;但若要將供給提升,則需要成本大幅降低。

Newsum說明,生質能源相關企業需要各國政府及非政府組織投入許多資金,才能將現有的供應鏈升級以符合未來持續提高的SAF需求,同時將價格降至生產者及航空業者皆可接受的範圍內。

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以SAF作為燃料的德國漢莎航空(Lufthansa)貨機

在資金尚未投入SAF業界之前,開始使用SAF的航空公司只能將提升的成本逐漸轉嫁於消費者。文初提及的漢莎航空,近年開始提供乘客「零碳排飛行」的加價購選項。未來,漢莎航空考慮於飛機上加上綠色座椅,並提供乘客電子環保憑證等,皆是為了鼓勵乘客選擇更永續的飛行方式。

統整現有的技術,SAF並不是降低航空業碳排放量的唯一解方,但確實是公認不可或缺的一環。搭配高效能飛機的設計、電動飛機的研發及「跟隨飛行(fello’fly)」等新型技術,航空業正積極尋找更永續的營運模式,期盼帶領世人共同飛向一片更純淨的天空。

結合垃圾處理、休閒空間、熱能的丹麥發電廠CopenHill

耗費近十年的工程與六億美金的經費,丹麥首都哥本哈根的垃圾焚化發電廠CopenHill(丹麥語: Amager Bakke) 於2017年盛大開幕。發電廠在解決垃圾問題之餘更提供居民電力、熱能及難得的休閒空間,是哥本哈根邁向淨零碳排的最大助力。

如今,每年有上萬名遊客到訪焚化爐,於長達450公尺的斜式屋頂上從事多項運動,實踐丹麥的「hygge」幸福生活模式。遊客可免費進入登山步道及攀岩場,更可花費每小時33美元的價格使用人工鋪面滑雪場。

這座不凡的焚化爐成為「享樂的永續性」(hedonistic sustainability) 的國際建築典範,向世界證明在追求環保與永續的同時,也可以增進人類的生活福祉,促進社會的進步。

2021年,CopenHill焚燒超過60萬噸的固體垃圾,連帶提供哥本哈根8萬戶居民電力及熱能。在整體建築中,有兩座大型焚化爐以1000°C焚燒垃圾,並利用其熱能加熱用水,產生大量水蒸氣進行發電。

這項技術看似簡單,但CopenHill的真正玄機暗藏於後續的廢氣處理。透過特殊催化劑作用後,有毒的氮氧化物(NOx) 被分解為氮與水氣,透過煙囪排出的僅剩無毒的氮、氧、水氣及二氧化碳。

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但誰也沒預料到,CopenHill排出的二氧化碳,如今卻成為哥本哈根邁向淨零碳排的絆腳石。該市目前已減少逾80%的碳排放量,若完成建置附屬的碳捕捉廠(Carbon-capture Plant) 消除CopenHill產生的碳排放,可使哥本哈根非常接近零碳排的目標。

不過,哥本哈根市長Sophie Hæstorp Andersen於2022年8月底發表聲明,表示Amager電力公司未能符合國家經費申請的條件,碳捕捉場無法如期完工,因此哥本哈根確定不能在2025年達到淨零碳排。

丹麥的碳捕捉技術並非空話,Amager公司已建立一座小型的廠房,展示自煙囪的氣體中捕捉二氧化碳的能力。因為如此,Sophie Andersen市長雖然非常失望,但她仍保有積極的態度,說明就算無法於2025年達成目標,仍有很大的可能在隨後的兩三年內達標。

哥本哈根將持續邁向零碳排,甚至有更大的野心在2035年成為全球第一個氣候正效益(climate positive) 的城市。在未來數年內,CopenHill的運作與碳捕捉廠的建設將是哥本哈根減碳的關鍵。無論結果如何,哥本哈根已是一座全球公認的永續城市,引領著各國為減碳而努力。