2025臺灣能實作競賽 大專淨零排放組 佳作

 

國立成功大學化學工程學系/何柏成、馬德達

國立成功大學化學工程學系

指導老師

國立成功大學化學工程學系/吳煒老師

 

■ 作品運作說明

本作品以燃煤電廠煙氣中的二氧化碳捕獲為核心，透過三階段設計進行優化。首先，利用傳統胺吸收程序（MEA或MDEA/PZ）進行 CO₂捕捉，煙氣經冷卻後進入吸收塔，與胺類溶劑反應並完成再生。第二階段在吸收塔設置中段冷卻器，並將高濃度溶劑分流至汽提塔頂部，以降低再沸器能耗。第三階段結合Polaris™薄膜分離技術作為預處理單元，先行富集CO₂減輕吸收塔負荷，再搭配 MDEA/PZ系統與節能設計，達到更高效率與長期經濟效益。整體流程可將CO₂捕獲率提升至90%，並最終液化儲存，兼顧技術可行性與能源永續。

■ 創意特色

本研究的特色在於以成熟的化學吸收法為基礎，導入多項創新組合。首先，應用MDEA/PZ混合胺系統，兼具低能耗與熱穩定優勢。其次，創新性地引入「中段冷卻」與「溶劑分流」策略，能顯著降低再沸器能耗。最具突破性的部分在於結合Polaris™膜分離技術，作為吸收前端的預處理，透過模組化設計提高整體效率，並降低後端設備負荷。此外，團隊建立前瞻性的經濟分析模型，納入歐盟碳排交易體系的碳價預測，展現方案在未來碳權成本上升情境下的財務優勢，使技術設計不僅考量當下，更兼顧政策與市場趨勢。

■ 發展潛能

以電力部門為起點，未來可延伸至鋼鐵、水泥等高碳排產業，作為低碳轉型的重要工具。透過模組化設計，可依據不同產業排放特性進行調整與擴展，降低導入風險。同時，本技術與碳交易市場緊密結合，能幫助企業有效管理碳成本，減緩碳價上升所帶來的壓力，提升整體競爭力。再者，隨著淨零政策與再生能源的推進，本系統可作為現有基礎設施的過渡解決方案，加速產業邁向永續發展。綜合而言，本研究兼具技術創新、經濟可行與政策契合，展現出高度的發展潛能與實際落地價值。