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低碳!再低碳!水泥產業的永續發展之路

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低碳, 碳盤查, 碳管理

撰文者:唐煥竣

        水泥業作為我國基礎工業的一環,是住宅、公路、橋樑、碼頭等土木建築及國防工事等工程的必要原物料。隨著全球基礎設施投資的增加,特別是在發展中經濟體,水泥市場規模持續擴大。2022年全球水泥市場已達到3925億美元,預計到2030年將達到7037億美元,年複合成長率為6.2%;在供給方面,今年2月份由日商環球訊息有限公司(GII)所提出的產業報告書指出,本年度水泥市場規模為41.4億噸,預計到2029年將達到58.8億噸,複合年成長率約為7.23%,且預計仍會持續成長。

儘管亞太地區在市場上佔據主導地位,水泥業仍面臨著傳統原物料市場的挑戰,諸如:原料價格波動、運輸成本上升、供需失衡等。短期而言,亞太地區住宅的增加以及中東和非洲地區基礎設施活動的活化是推動市場需求的主要因素,然而在中國,由於房地產市場調控和基建飽和,市場供過於求的態勢愈發強烈。雪上加霜的是,隨近年國際以排碳管制為設計目的的各項措施漸次浮上檯面,如何因應碳排放議題成為衝擊水泥產業原料、製程、運輸等全方位價值鏈的急迫課題。逼使全球水泥行業必須重新審視自身的永續發展策略,以在達成法遵的基礎上盡可能降低自身碳排對供應鏈造成的衝擊、創造產品附加價值,以提升外部競爭力。

隨著全球對環境保護和永續發展的重視,各國水泥產業正積極轉型,以減少碳排放和提升能源效率。本文整理亞太地區以越南、泰國、日本和菲律賓為主的水泥產業轉型主要行動,部分透過政策先行做為轉型動力,部分則以產業技術提升為主要發展目標,反映產業界政府與民間各自以多角度切入、共促低碳化轉型的產業現況。

越南:因應CBAM設立碳排放配額

        越南政府計劃從2025年起,對水泥和鋼鐵等高碳排放產業設立碳排放配額。這一舉措旨在應對歐盟的碳邊境調整機制(CBAM),並推動國內碳市場的發展。根據越南自然資源與環境部的文件,水泥生產設施將成為首批獲得政府分配排放配額的行業之一。這些配額將有助於企業制定減排計劃,並促進碳交易市場的建立。

泰國:投入氫能與低碳水泥研發

       泰國的暹羅水泥集團(Siam Cement Group, SCG)積極投資於氫能源和低碳水泥的研發。該公司計劃在本年度投入約40億泰銖(約1.1億美元)於綠色創新領域,特別是氫能源應用。SCG還與豐田等企業合作,開發競爭力強的氫能燃料,並提升技術以達成碳中和。此外,SCG亦規劃在本年度推出第二代低碳水泥,碳排放量將比上一代減少5%。

日本:DAC與「負碳」技術

      日本鹿島建設株式會社將應用川崎重工業「直接空氣捕捉(DAC)」二氧化碳回收技術,將大氣中高純度二氧化碳氣體固定於混凝土內,預估碳排放量將較現有產品減少四分之三。除DAC技術外,該公司亦具有「碳負(負碳)」技術,在混凝土中拌入吸收二氧化碳之特殊材料,因此製造過程中碳排放量有望可達零以下。此項技術亦規劃使用在2025年大阪世界博覽會上,以新型碳捕獲水泥製成建築物穹頂。這項技術是由鹿島、中國電力、Denka和Landes Co.四家企業共同開發的,是為世界上第一種面世的碳捕獲混凝土。這種特殊的水泥通過捕獲空氣中的二氧化碳來硬化,與傳統水泥相比,建築過程中的碳排放量減少了70%。

菲律賓:製程導入再生能源

       菲律賓宿霧省與APO水泥廠合作,將塑膠廢棄物轉化為水泥生產的再生燃料,以循環經濟的模式減低對環境資源的取用,同時亦緩解廢棄物處置的壓力,創造多贏的經濟效益。目前,APO水泥廠每天處理150噸塑膠廢棄物,並計劃在2030年前將廢棄物衍生燃料的替代率提高到90%。

反求諸己:國內龍頭企業的轉型現況

       水泥製程具有「高溫」、「滯留時間長」、「擾流大且零殘渣」等可將大多數廢棄物焚盡的特性,縱有極微量的殘餘物,會在旋窯內原料礦物鹽類結構重組過程被固結在其中,成為安定性強、無污染的水泥熟料;大多數廢棄物只要是在水泥成分標準範圍內,都可以成為替代原料或燃料的來源——這些特性是各國業者面對永續議題衝擊的核心著力點之一,也是企業應對全球氣候變遷和環境保護的第一步。而我國的台灣水泥(台泥)和亞洲水泥(亞泥)兩大龍頭企業亦透過替代燃料、替代原料、廢熱發電、綠電開發及碳捕捉技術等手段將循環經濟的精神注入既有製程、活化廢棄物料的二次利用。

       以水泥原料開採的主要區域——花東地區為例,花蓮縣由於山多平原少,全縣掩埋場都已趨近飽和,當地的民生垃圾長期仰賴宜蘭等外縣市協助處理。導入水泥製程「海納百川」的特性,台泥2023年與花蓮縣政府共同於台泥和平廠內建置「再生資源利用中心」。結合既有水泥窯系統協同處理廢棄物,將花蓮縣內生活廢棄物資源化,並替代水泥窯部分原料與生煤,有效節省能源及資源。以2022年花蓮縣日均廢棄物製造量174噸推估,預計每年減少4萬噸碳排放量、可節省垃圾處理費支出約1,806萬元,加上廢棄物運輸路徑的大幅縮減並同時省去飛灰與底渣之清運費用,可節省轉(清)運費約3,011萬元,合計每年可節省經費支出約4,817萬元。不僅達到廢棄物循環再利用之永續發展,同時亦解決了花蓮縣轄內的廢棄物處理問題。

       在近年業界馬不停蹄地改良製程、尋找資源循環導入口的產業趨勢下,亞泥亦不落人後地積極發展低碳水泥,並訂出2030 年低碳水泥出貨量占比達50% 以上的雄心目標。其中,外銷美國的卜特蘭石灰石水泥最高可比目前一般國內市售水泥減低12% 溫室氣體排放;而專用於泥作的袋裝墁砌水泥,減碳更可高達16%。除品質優良抗裂外,施工性也更好,深受用戶肯定。此外,廠區亦全面建置費熱發電系統,預計可減少四分之一以上的外購電力。

       比肩國際,如何令水泥製程進一步低碳化、如何從更多元的途徑將循環經濟精神導入物料與能源的利用以開發出更低碳的水泥,國內二大龍頭已斬獲階段性里程碑,並已通過國際科學基礎減量目標倡議(SBTi)審查、大力投入節能減碳創新製程。然而業內這場夙夜匪懈的永續競賽仍將繼續。眼下,負碳粒料的開發競賽儼然已形成下一個主要戰場。若我們足夠努力且幸運,或許有朝一日「負碳/碳捕捉水泥」得以普及於世,成為人類探尋永續建材之路上的一處歇腳涼蔭

圖片來源 : Pexels

參考來源:GII 全球市場/產業調查、分析、預測報告, Reccessary,香港01, 經濟部國際貿易署, Rise-Jms, 遠見雜誌, Thenewslens關鍵評論,風傳媒,花蓮縣政府

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