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產發署攜手產業共擘減碳藍圖 造紙、水泥業搶先布局迎淨零新挑戰

本文共3793字

經濟日報 陳華焜

面對全球氣候變遷的挑戰,歐盟、日韓等國已實施碳稅及碳邊境調整機制,促使企業加速減碳轉型。台灣也響應國際淨零排放目標,計畫於114年開徵碳費。自112年起經濟部產業發展署推動「產業低碳轉型推動計畫」,協助造紙、水泥及建材產業等共9家業者,透過製程改善、能源轉換及循環經濟三大面向進行減碳,並藉由中心廠的能量與經驗帶動101家供應鏈業者投入減碳行動,預計全程可達成19萬噸減碳量。

「造紙產業鏈低碳轉型計畫」成果分享會,華紙總經理陳瑞和(左起)、榮成副總經理吳國...
「造紙產業鏈低碳轉型計畫」成果分享會,華紙總經理陳瑞和(左起)、榮成副總經理吳國禎、造紙計畫組長張昌榮、產發署民化組科長陳愷雯、造紙公會秘書長謝世平、正隆經理陳靜宜及正隆組長林俊賢聯袂出席。 產發署/提供

產發署10月22日舉辦「造紙產業鏈低碳轉型計畫」及「水泥與建材產業低碳技術轉型計畫」成果分享會,邀請台灣區造紙工業同業公會及水泥工業同業公會,針對產業低碳轉型策略及2030減碳路徑進行專題演講,並請受輔導廠商分享政府政策挹注的減碳成效,期擴散產業減碳模式,帶動企業投入更多資源,加速業者邁向綠色永續營運模式。

造紙公會表示,造紙業年碳排量約450萬公噸,占製造部門3%、全國1.5%,隨著2050年淨零排放目標正式入法,造紙業更積極從「製程改善」、「能源轉換」、「循環經濟」三大策略致力節能減碳,期望2030年碳排量降至361萬公噸,與2018年碳排量(449萬公噸)相比減少19.5%,和2005年碳排量(460.8萬公噸)相比則減少21.5%。同時在會上提醒達到碳費徵收門檻的會員廠,應即早盤點減碳措施和評估提報自主減量計畫,並強調造紙業長期面臨關稅不對等,呼籲主管機關在判定高碳洩漏風險產業時,一定要審慎進行產業影響評估。

「水泥與建材產業低碳轉型計畫」成果分享會,台泥副理陳福義(左起)、冠軍特助吳柏志...
「水泥與建材產業低碳轉型計畫」成果分享會,台泥副理陳福義(左起)、冠軍特助吳柏志、台泥副廠長廖銘祥、水泥計畫組長李壽南、產發署民化組技正蔡政潔、水泥公會總幹事康福山、亞泥股長曾昱中、潤泰經理林志謙及工研院副組長葉秀雲,為活動成功喝采。 產發署/提供

水泥公會表示,兩大龍頭台泥和亞泥,已率先通過國際科學基礎減量目標倡議(SBTi)審查,展現水泥產業在減碳方面的前瞻性與責任感。整體水泥產業也積極投入節能減碳製程技術,透過採用高熱值替代燃料、替代原料及循環經濟,預計2030年碳排量可望降至809萬公噸,與2018年碳排量(987萬公噸)相比減少18%,和2005年碳排量(1,803萬公噸)相比則減少55.1%。

產發署表示,產業淨零轉型需要政府、公會及業者共同努力,本次的成果分享展現水泥與造紙產業在減碳上的決心,隨著碳費即將徵收,企業必須採取更積極的減碳作為。希望透過產業減碳技術擴散,以及供應鏈以大帶小模式,助力企業在全球低碳浪潮中保持競爭優勢,並將挑戰轉化為淨零商機,共創綠色未來。

「紙」要淨零低碳 節能減碳雙管齊下

造紙業在製程中需耗用大量的水、燃料與電力,其中燃料排放占總碳排放的83.9%,以燃煤為主,特別在磨漿、成型、壓榨與乾燥等製程,能源消耗尤為顯著。為降低能耗,業者積極導入新低碳技術,引進高效能製程設備,以有效降低煤炭、電力與蒸汽的使用。

榮成公司透過纖維表面改質及靴式壓榨技術提升除水效能。 產發署/提供
榮成公司透過纖維表面改質及靴式壓榨技術提升除水效能。 產發署/提供
  

正隆作為國內最大的工業用紙及紙箱製造商,積極應對全球碳中和的挑戰,本次特別針對耗能較高的壓水部脫水製程進行全面優化。由於舊型真空泵效率偏低,導致耗能增加且脫水效果不佳,因此正隆透過模擬分析找出最適化且節能的操作點,並將部分舊型真空泵更換為高效能的渦輪真空泵,大幅提升紙機脫水效能達50%。

而在濕紙成型後,需要透過毛毯承載並藉由真空吸力去除紙張中的大量水分,但因真空吸力會將濕紙中的微細纖維帶入毛毯孔隙,導致毛毯阻塞,降低除水效率並增加能耗。因此正隆優化真空抽吸箱的抽吸面板設計,精進毛毯清洗程序,以增加毛毯的脫水區域及效率,降低清潔過程中的能耗。這些升級措施讓紙機的脫水效能顯著提升,預期節電量可達20%以上,計畫完成後,每年減碳量近1萬噸。

榮成為國內造紙產業前三大上市公司,致力於推動低碳造紙和綠色包裝的垂直整合服務型製造業,主要產品為瓦楞紙板與紙箱。在造紙過程中,濕紙匹的除水環節是製程中主要的能耗來源,特別是在其中的壓水段與烘缸段。為減少這些製程中的能耗,榮成與華楙生技合作開發纖維表面改質材料,以保持毛毯的蓬鬆彈性及容水能力,並結合靴式壓榨和高效透平式真空泵的製程設計,提升壓水段的除水效率。

同時針對烘乾段的乾網帆布,開發親水防污表面處理技術,搭配線上高壓水系統的最適化清洗技術,有效降低帆布表面沾污阻塞,維持高透氣性,進一步提高以蒸氣乾燥的使用效率。此外,也導入熱泵加熱乾燥曲線模擬預測技術,提升熱泵在乾燥紙匹的效益,降低生產成本和碳排放。這些技術預計可為榮成實現更高效的除水與乾燥效果,每年減碳量約2.8萬噸。

「泥」中降碳 轉廢為能

分析水泥產業的碳排結構,其中58.6%來自於原料石灰石鍛燒所產生的製程排放,36%則來自於燃料的燃燒,尤其以燃煤為主。水泥的生產過程需要在攝氏1,300度以上的高溫窯爐中進行,且通常為不停窯的連續性生產,導致大量的化石燃料消耗及碳排放,因此減少對化石燃料的依賴,成為水泥產業減碳的首要挑戰。

亞泥窯餘熱回收系統,實現能源再利用,推動綠色轉型。 產發署/提供
亞泥窯餘熱回收系統,實現能源再利用,推動綠色轉型。 產發署/提供

為減少煤炭的使用,水泥產業積極尋求替代燃料,其中固體回收燃料是考慮選項之一。但水泥的製備溫度極高,因此使用固體回收燃料作為替代燃料時,除需考慮其穩定性外,也要確保其燃燒能量「熱值」符合高溫窯爐的需求。這意味著固體回收燃料的含水率、灰分、氯和硫等成分必須符合嚴格的標準,且需要精確計算投入量,才能達到有效的燃料替代。但目前國內固體回收燃料熱值,尚不足以提供水泥窯爐的高溫使用,這也讓水泥業在使用上面臨不小的技術挑戰。

國內水泥產業龍頭台泥,積極投入水泥窯高熱值固體回收燃料混燒技術的開發,將固體回收燃料與木屑進行混合,利用木屑的高熱值特性來提升固體回收燃料的整體熱值,同時設計自動化煤粉與固體回收燃料引入配比調節系統,以實現每日煤炭替代量達150噸的目標,預計每年約可減少碳排放量2.4萬噸。

除引入替代燃料,提升設備能效及餘熱再利用,也是減少碳排的重要解決方法。早期窯爐在設計時並未考慮餘熱回收機構,因此多數窯爐在後期才導入熱交換系統,但餘熱回收的效率依然不高。為提高效率,亞泥從窯爐熱處理器著手,藉由熱流模擬設計,調整爐管之間的距離與設計新式熱交換機構,成功將餘熱回收效率提升5%,並將所取得的餘熱導入鍋爐製作熱水,透過鍋爐產生的高壓蒸氣進行發電,所產出的電力則用於連續式管線礦石運輸、空污靜電集塵等用途,達成節能與減碳的雙重目標。預估本套系統建置完成後,每年可減少約4.4萬噸二氧化碳排放。

低碳建材 打造綠色築基

目前建材產業中,磁磚、輕質隔間等產品,主要材料多由天然礦石燒結而成,但因國內天然環境及環境保育等因素,多數上游原材料仍仰賴進口,這在永續發展與資源循環再利用的發展趨勢下,顯得格外不利。因此,降低對天然資源的使用,引入更環保、永續的原材料,並促進資源再利用,從而降低建材碳足跡,將成為國內建材產業永續發展的利基。

潤泰精材專注於生產水泥及預拌式泥作砂漿,考量矽砂是水泥生產的主要原料之一,長期仰賴進口,為降低對環境的影響及運輸的碳排放,潤泰精材透過再生矽資源替代技術,將國內晶片研磨產生的污泥、廢玻璃、廢鑄砂等含矽廢棄物進行處理,並將其轉化為水泥原料使用,這項技術不僅促進廢棄物的有效利用,也成功運用在生產低碳排的卜特蘭混合水泥與部分輕質混凝土等,預計每年可替代約6萬噸天然矽砂,為建材行業的可持續發展做出貢獻。

國宇建材在生產隔間板材-高壓蒸氣養護輕質氣泡混凝土材料時,發現產品的碳排放74%來自於原材料,這些原料包括水泥、生石灰、矽酸鈣、矽砂及水泥纖維板等,13%則來自製造過程中的電力使用。為推動永續發展及資源循環,國宇建材採用人造莫來石來替代部分水泥,使其產品碳排較少且成本較低,從而顯著降低水泥用量。矽砂則部分以玻璃邊料代替,使用回收的矽酸鈣板取代原需加入的矽酸鈣材料,促進資源再生與循環,可有效達到20%的原料替代,預計每年減碳量達3,000噸。

國內磁磚產業龍頭冠軍建材,面對天然礦石原料的進口依賴,以及高達攝氏1,200度高溫燒成製程,能耗占比達70%以上,透過製程技術優化磁磚性能來減薄磁磚厚度,進而降低材料使用量,也配合改善窯爐結構,調整導入氣體的熱流控制,提升窯爐隔熱效果及燒結效率,達到磁磚輕量化的目標,產品重量下降8%,相關製程優化措施可降低能源使用量5,預計每年可減少碳排放量約2,000噸。

循環驅動新契機 「紙」要環保更永續

造紙產業透過產品循環、能源循環和水循環三大系統,將資源運用最大化,並降低原材料成本及對環境的影響,是實現循環經濟的重要典範。

中華紙漿推出全紙回收食安用紙,強調環保與可回收性,助力綠色消費新趨勢。 產發署/...
中華紙漿推出全紙回收食安用紙,強調環保與可回收性,助力綠色消費新趨勢。 產發署/提供

日皓造紙為台灣第二大文化用紙製造商,供應全球書籍、圖書、美術紙及包材等印刷需求。該公司利用熱預處理和機械壓榨脫水,降低造紙污泥含水量,並將污泥轉化為低碳燃料供蒸氣鍋爐使用,減少碳排放。

此外,日皓造紙還採用雙膜處理技術,提升造紙放流水的過濾效果,實現水資源的循環回收,改質低碳原料,提高紙張中的無機填料比例,降低原生紙漿用量,以減少乾燥能耗。預計這些減碳措施每年減碳量可達7,000噸,並進一步邁向低碳技術與循環經濟發展,創造可持續資源循環的綠色造紙模式。

中華紙漿為台灣唯一漿紙一貫企業,專注紙漿纖維應用及造紙塗佈工藝。面對全球低碳及減塑趨勢,市場對於無石化來源、無氟的循環食安用紙需求日益增加,中華紙漿持續強化研發力道,攜手新川創新公司開發的生質防油改質技術和防水配方設計,顯著提升防油紙產品的防油和防水性能,打造無全氟烷基物質(PFAS FREE)及無PE塑膠淋膜的全紙循環食品容器。

另外,中華紙漿也開發高效的解離劑,以縮短散漿時間,降低製程能耗,提高紙漿的再生率,並減少水處理成本。這些關鍵技術除能減少廢棄物的產生,也實現紙產品的永續循環利用。

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