2023臺灣能實作競賽 大專淨零排放組 金牌

陳俊騰、苑輔元、周傳文

國立成功大學　航空太空工程學系

國立成功大學　建築學系

 

指導老師

陳冠邦 教授

伍芳嫻 助理教授

葉柏宏 經理

國立成功大學 航空太空工程學系

國立成功大學 機械工程學系

力廣材料有限公司

■ 作品運作說明

本團隊開發循環資材之 10 kWth 級流化床純氧燃燒系統，該系統搭配碳捕集和碳封存再利用技術。使用生質物與石化廢棄物進行純氧混燒，並以不銹鋼還原碴取代矽基床材。利用不銹鋼還原碴來捕集燃燒所產生之高濃度 CO₂，此程序不僅能有效地減少 CO₂ 排放，同時能將安定化後的爐碴作為碳封存綠色建築材料。

■ 創意特色說明

本作品在不改變現有燃燒爐的用途下可同步進行碳補集與爐碴安定化；還原碴擁有高鈣低矽與多孔性之特性，可吸附燃燒時產出之高濃度 CO₂ ，同時藉由高溫碳酸化來穩定爐碴中導致膨脹之游離元素，讓爐碴成為穩定性極高之碳封存建材原料。

此系統所產出之建材具有安定、使用年限長的特性，該原料亦可取代部份天然資源，特別適合天然資源較缺乏的臺灣製造業。

■ 發展潛能說明

本系統成功示範爐碴安定化（捕碳），捕碳後的爐碴也能通過 TCLP 檢測標準，作為取代部份天然水泥作為建材原料。以目前此系統達到的捕碳效率 9% 來估算，全國每年產生 30 萬噸爐碴，初估可帶來 2.7 萬噸的 CO₂ 減碳量，相當於 70 座大安森林公園的捕碳量；後續以碳封存材料應用於建材原料，以室內裝修板材為例，單一大廠年產量 400 萬片，配合現有摻比減少原材料（水泥）的使用可達 3.2 萬噸的 CO₂ 減碳量，相當於 83 座大安森林公園的捕碳量。