2.2 碳移除與負碳技術
2.2 碳移除與負碳技術
淨零目標下，僅靠減量已不足以中和「剩餘排放量（Residual Emissions）」，須導入「碳移除（Carbon Removal）」技術（ISO-14068-1 碳中和規則要求）。分兩大類：自然為本解決方案（NbS：綠碳/藍碳/黃碳） 與 負排放技術（NETs：CCS/CCUS/DAC/BECCS/生物炭/ERW）。
自然為本解決方案（NbS）⭐⭐⭐
| 類型 | 儲存介質 | 成熟度 |
|---|---|---|
| 綠碳（Green Carbon） | 陸域森林（地上/地下生物量、枯落物、枯死木） | 技術最成熟、方法學最完備 |
| 藍碳（Blue Carbon） | 海洋沿岸生態系（紅樹林、海草床、鹽沼），主要儲存於沉積物 | 面積小但單位碳埋藏率高於陸域森林 |
| 黃碳（Yellow Carbon） | 農田/草地土壤有機碳 | 透過改進耕作管理（草生栽培、減少翻耕） |
| 位階 | 統計方式 | 特性 |
|---|---|---|
| 國家溫室氣體排放清冊（LULUCF） | 由上而下宏觀統計 | 國土範圍內所有自然碳匯淨移除量，用於履行 NDC |
| 自願減量專案 | 由下而上計算 | 專案邊界內相較「基線情境」的外加移除量，須具外加性，才能轉化為可交易減量額度 |
「碳匯量」≠「碳權量」——僅擁有森林或進行保育不等於擁有碳權；除非能證明面臨立即具體的砍伐威脅（REDD+ 避免毀林邏輯），否則既有森林持續生長屬「基線情境」，不具外加性，不能申請為減量額度（但仍具生物多樣性/ESG價值）。
我國核可之 NbS 方法學（節錄）
| 類別 | 方法學 | 重點 |
|---|---|---|
| 森林 | 加強森林經營碳匯專案（AR-TMS0002） | 既有林地疏伐修枝提升生長率，計算「專案情境」vs「基線情境」生物量差異 |
| 森林 | 竹林經營碳匯（AR-TMS0003） | 定期擇伐＋存續保留，年固碳量可達闊葉林數倍 |
| 森林 | 低蓄積林增匯（AR-TMS0004，小規模） | 劣化林地更新造林，簡化監測程序 |
| 藍碳 | 紅樹林植林（AL-TMS0003） | 需扣除土壤擾動釋放的 CH4/N2O |
| 藍碳 | 海草復育（AL-TMS0002） | 永久性風險高（颱風、海水升溫），需緩衝機制 |
| 黃碳 | 改進農業土壤管理（AL-TMS0001） | 免耕/覆蓋作物/生物炭/輪作，可逆性風險高需長期維護承諾 |
| 黃碳 | 茶園草生栽培（AL-TMS0004） | 減少除草劑，土壤固碳＋ESG附加價值 |
NbS 風險管理三重點 ⭐⭐⭐
- 永久性與逆轉風險：需建立「緩衝池（Buffer Pool）」，提撥一定比例（通常 10%~20% 以上）減量額度存入緩衝帳戶不得交易，碳匯損失時由緩衝池額度註銷補償
- 方法學與基線嚴謹性：避免將「基線情境」（照常營運下本就會發生的自然生長）誤認為專案成效，導致虛增（Over-crediting）
- 權利歸屬與雙重計算：土地所有權/地上權/碳權需明確契約分離，跨境交易須確認是否經授權（否則僅屬「貢獻型」宣告）
負排放技術（NETs）⭐⭐⭐
透過人為工程或生物手段將二氧化碳從大氣中移除並永久性封存（區別於「減量 reduction」），用於平衡剩餘排放量。
五大技術比較
| 技術 | 定義 | 關鍵特性 |
|---|---|---|
| CCS（碳捕集與封存） | 從大型固定排放源（電廠、水泥廠、鋼鐵廠）廢氣捕集 CO₂，注入深層地質封存 | 工業脫碳核心手段；歐盟《CCS指令》規定封存場址關閉後20年無洩漏，監測責任由營運商移轉國家 |
| CCUS（碳捕集利用封存） | CCS 基礎上增加「利用（Utilisation）」環節 | 可直接利用（氣肥、發泡劑）或轉化利用（合成甲醇、e-fuels、礦化建材）；⚠️若最終燃燒/降解仍會釋碳，僅是「延遲」排放而非負排放，除非碳源來自生物質或DAC |
| DAC（直接空氣捕集） | 不依賴特定排放源，直接從大氣捕捉 CO₂ | 真正的「碳移除」技術；固態吸附法（S-DAC，再生溫度低 80~100°C）vs 液態溶劑法（L-DAC，需高溫 900°C 煅燒，適合大規模工業部署） |
| BECCS（生質能結合碳捕集封存） | 生質物燃燒發電/產熱＋捕捉封存排放 | 植物生長已吸碳，燃燒後捕集＝淨負排放；最成熟應用為「生質發酵過程」（生產燃料乙醇時產生高純度CO₂，無需昂貴分離設備） |
| 生物炭（Biochar） | 有機生物質在缺氧/低氧環境高溫熱裂解（Pyrolysis） | 形成穩定芳香族碳結構，可封存土壤數百至千年；主要應用為農業土壤改良 |
| 強化岩石風化（ERW） | 粉碎矽酸鹽岩石（如玄武岩）撒布農田/海灘，加速化學風化反應 | 碳酸鹽礦物沉積可封存數萬年；MRV 困難度高（化學反應發生在土壤中難以精確測量），仍處商業化早期 |
CCUS 的「U」代表 Utilization（利用），是在 CCS 基礎上增加轉化利用環節，不是「CCS 封存地質、CCUS 封存海洋」的區分方式（這是錯誤敘述）。
我國法規框架：《氣候變遷因應法》第 39 條
| 環節 | 主管 |
|---|---|
| 利用（Utilization） | 依「中央目的事業主管機關」規定辦理 |
| 封存（Storage） | 須向「中央主管機關」申請核准，須提「試驗計畫」或「執行計畫」，核准後持續監測 |
「先試驗、後執行」＋「全程監測」是我國 CCS 封存管理的核心精神。
NETs 三大風險
洩漏與永久性（地下封存長期地質穩定性）、能源應用爭議（捕集耗能若非用綠電則生命週期排放不減反增）、土地與資源競爭（BECCS 與糧食作物用地競爭）。
🔗 相關名詞卡
📝 章節考題自測（先作答，再點開解答）
Q1. 下列何者最能準確描述「自然為本解決方案（NbS）」的核心精神？ (A) 專指利用工程技術手段來移除大氣中二氧化碳 (B) 僅限陸域森林的造林與經營，以最大化綠碳儲存量 (C) 將所有自然資源轉化為可交易的碳資產，以建立穩固碳市場 (D) 透過保護、永續管理及復育生態系統，以應對社會挑戰同時為人類福祉與生物多樣性帶來益處
✅ 看解答與解析
Ans: (D) 此選項涵蓋 NbS 的三大支柱：應對社會挑戰（如氣候變遷）、提供人類福祉、帶來生物多樣性益處。
Q2. 在區分「國家溫室氣體排放清冊」與「自願減量專案」中的碳匯時，下列哪項敘述是正確的？ (A) 自願減量專案的碳匯計算，包含了國土內所有自然碳匯的淨移除量 (B) 國家清冊的數據精確度高於自願減量專案，因為其涵蓋全國範圍 (C) 兩者皆可直接轉換為可交易的減量額度供企業進行抵換 (D) 國家溫室氣體排放清冊採取「由上而下」宏觀統計，自願減量專案大多為「由下而上」且需證明「外加性」
✅ 看解答與解析
Ans: (D) 國家清冊採「由上而下」宏觀統計；自願減量專案則在特定邊界內計算相對於基線的「外加移除量」（由下而上）。
Q3. 為什麼國際間（如 SBTi）傾向於限縮使用 REDD+（避免毀林）專案產生的額度，並轉而支持「碳移除」額度？ (A) REDD+ 專案僅適用於熱帶雨林，全球範圍推廣有困難 (B) REDD+ 專案的執行成本遠高於造林或是森林經營等碳移除專案 (C) 如造林等碳移除專案能立即產生大量碳權，而 REDD+ 專案需要數十年才能見效 (D) REDD+ 專案常涉及對於「反事實」情境的假設，容易產生「基線灌水」或是「紙上減量」的問題
✅ 看解答與解析
Ans: (D) REDD+ 的核心爭議在於「避免排放」邏輯需假設「若無專案，森林會被砍伐」，這種假設常被誇大或造假，導致減量額度虛增。
Q4. 某企業購買了國外一項 REDD+ 專案的減量額度，但該額度未經地主國政府依《巴黎協定》第六條進行「相應調整」。根據來源，該企業在法理上應如何宣告此項投入？ (A) 直接宣稱達成「碳中和（Carbon Neutral）」 (B) 用於抵減國內碳費應收費排放量與環評增量抵換 (C) 視為企業碳資產的一部份，在財務報表中認列 (D) 宣稱為「對氣候行動的貢獻（Contribution Claim）」
✅ 看解答與解析
Ans: (D) 未經地主國授權與相應調整的額度，僅能作為貢獻的宣告，不得宣稱為「碳中和」或「抵換」。
Q5. 藍碳（Blue Carbon）生態系，如紅樹林與海草床，其長期封存潛力高的主要原因是為以下何者？ (A) 紅樹林與海草的生長速度遠超過陸域森林，能快速吸收二氧化碳 (B) 海洋生態系的總面積遠大於陸域森林，因此碳匯量比較高 (C) 海洋植物不會受到野火與病蟲害影響，永久性風險較低 (D)「碳」主要儲存於厭氧的沈積物（底泥）中，不容易分解釋放回大氣中
✅ 看解答與解析
Ans: (D) 藍碳生態系單位面積碳埋藏率較高，且主要儲存於沉積物中，具備較高的長期封存能力。
Q6. 在負排放技術（NETs）中，「碳捕集、利用與封存（CCUS）」與「碳捕集與封存（CCS）」最主要的區別為以下何者？ (A) CCS 僅用於發電廠，CCUS 可用於水泥與鋼鐵工業製程中 (B) CCUS 的減碳效益一定比 CCS 高，因為創造額外經濟價值 (C) CCUS 增加了將捕獲的二氧化碳轉化為產品或直接利用的環節 (D) CCS 係將二氧化碳封存於地質構造中，CCUS 是將其封存在海洋中
✅ 看解答與解析
Ans: (C) CCUS 的「U」代表 Utilization，在 CCS 基礎上增加了將二氧化碳作為原料利用的路徑。
Q7. 下列哪一種負排放技術被視為真正的「碳移除」技術，因為它不依賴特定排放源，而是直接從大氣中捕捉二氧化碳？ (A) 直接空氣捕集（DAC） (B) 生質能結合碳捕集與封存（BECCS） (C) 碳捕集與封存（CCS） (D) 強化岩石風化（ERW）
✅ 看解答與解析
Ans: (A) DAC 的定義為「不依賴特定排放源，直接利用化學吸附劑或溶劑從大氣中直接捕捉二氧化碳」。
Q8. 下列何者為「生質能結合碳捕集與封存」（BECCS）能夠產生「淨負排放」效益之原因？ (A) 因為其原料（生質物）在生長過程中已從大氣中吸收二氧化碳，燃燒後再將排放的二氧化碳捕集封存 (B) 所有燃燒生物質的過程都會自動將碳封存在灰燼中，本質就是負排放 (C) BECCS 技術所使用的能源完全來自綠電，因此捕集過程中沒有產生額外排放 (D) 生質物燃燒產生的二氧化碳純度高，捕集效率接近 100%，因此顯然沒有排放
✅ 看解答與解析
Ans: (A) BECCS 原理在於植物先吸收碳，能源轉換過程產生的碳再被捕獲，形成從大氣到地下的淨移除循環。
Q9. 關於新興負排放技術「生物炭（Biochar）」，下列敘述何者正確？ (A) 其主要應用於高效燃料以替代化石燃料發電 (B) 技術尚未成熟，全球沒有商業化應用案例 (C) 係將生物質在缺氧或低氧環境下熱裂解，以形成能長期穩定封存於土壤的富碳產物 (D) 是透過粉碎玄武岩等矽酸鹽岩石，以加速其與二氧化碳反應來固碳
✅ 看解答與解析
Ans: (C) 生物炭製程是在缺氧或低氧環境下熱裂解，形成能長期穩定封存於土壤的富碳產物（穩定碳結構）；(D) 描述的是強化岩石風化（ERW）。
Q10. 對於排放密集的產業（如水泥業）而言，為何 CCS/CCUS 被視為達成淨零的必要選項？ (A) 因為 CCS/CCUS 技術可以顯著提昇產品品質與生產效率 (B) 因為製程中存在如石灰石煅燒等無法透過電氣化或能效提升消除的化學反應排放 (C) 因為導入 CCS/CCUS 的成本已經低於未來預期的碳費，是最經濟的減碳手段 (D) 因為各國政府強制性規定高碳排產業應在 2030 年前安裝 CCS/CCUS 設備
✅ 看解答與解析
Ans: (B) 對於存在無法避免的製程排放（如石灰石煅燒的化學反應排放）產業，CCS/CCUS 是處理此類剩餘排放量的關鍵技術。
- NbS「碳匯量≠碳權量」是核心易混淆點，反覆出現在Q2/Q4
- CCUS的U=Utilization是高頻考點，別跟CCS的封存地點搞混
- DAC是唯一「不依賴特定排放源」的碳移除技術，這是判斷題常考的關鍵字
- 緩衝池（Buffer Pool）機制與2.1的REDD+洩漏/永久性問題呼應，跨小節概念要連起來記