圖/國海院
記者李嘉興/高雄報導
液化二氧化碳(Liquefied CO₂, LCO₂)船運,已不再只是造船工程的延伸議題,而是橫跨船舶工程、化工製程、能源轉型、國際法規與環境治理的關鍵系統工程。在全球積極推動淨零排放的浪潮下,如何安全、有效地進行二氧化碳跨域運輸,成為國際學界與產業高度關注的焦點。
由海洋委員會國家海洋研究院出版的英文學術期刊《Marine Research(海洋探索)》,於2025年12月發行第五卷第二期,刊登專題論文〈Advancing Liquefied CO₂ Shipping: Technical Considerations for Ship Cargo System Design〉,深入剖析液化二氧化碳船運在全球淨零轉型進程中的關鍵技術挑戰與發展方向。
該研究由范洪軍博士領銜,其研究團隊成員來自澳大利亞海事學院(Australian Maritime College)及新加坡 C-LNG Solutions 私人有限公司,從工程實務角度出發,系統性分析液化二氧化碳於不同溫度與壓力條件下的運輸特性,為未來專用船舶貨艙系統設計提供重要參考。
研究指出,根據國際能源總署(IEA)評估,全球若要於2050年前達成淨零排放目標,每年必須捕捉並妥善處理約50至60億噸二氧化碳。其中,碳捕捉與封存(CCS)技術被視為鋼鐵、水泥與石化等難以減排產業的關鍵解方,而穩定可靠的液化二氧化碳運輸系統,正是串聯整體供應鏈不可或缺的一環。
為克服二氧化碳因溫壓變化產生特殊相變行為所帶來的運輸難題,研究團隊針對大型運輸船提出兩種儲槽設計方案。其一為「低壓低溫系統」(約7–10 bar g、–50°C),可有效降低整體運輸成本;其二為「高壓系統」(約40–50 bar、0°C以上),則有助於簡化終端注入與封存作業流程,兩者皆以提升整體運輸與封存效率為核心目標。
此外,研究亦探討液化二氧化碳運輸船「一船多用」的潛在應用模式,例如與液化石油氣(LPG)或綠色燃料氨氣共用船舶平台。雖在理論層面具備可行性,但實務操作仍須克服洩漏偵測、防護設計、材料耐蝕性與國際法規適用等多重挑戰,短期內仍需審慎評估。
研究團隊同時提出「直接深海注入」的前瞻構想,建議將二氧化碳於約3,000公尺深海就地封存,可望大幅降低陸域基礎設施建置成本。然而,該方案涉及海洋生態影響與國際規範爭議,目前仍屬於「技術可行、社會尚未完全準備好」的發展階段。
國家海洋研究院表示,臺灣身為海運強國與科技島,若能及早掌握液化二氧化碳船舶與貨艙系統的關鍵技術,未來在全球綠色航運與淨零供應鏈中,將具備重要的戰略競爭位置,成為全球減碳版圖中不可或缺的一環。
為持續深化臺灣海洋研究並強化國際交流,國海院以「整合國家海洋研究量能、開拓海洋研究視野」為宗旨,自2021年起出版英文學術期刊《Marine Research(海洋探索)》,涵蓋海洋政策、資源、文化、科學、產業與工程等跨領域研究,並委託財團法人台灣經濟研究院協助執行編務工作,打造臺灣海洋研究成果與國際接軌的重要平台。
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