地熱與碳封存雙軌並進 打造台灣轉型新藍圖

在淨零碳排已成全球共識的今日,地熱能源與碳封存技術正悄然成為台灣能源轉型的關鍵拼圖。成功大學資源工程學系的謝秉志教授,長年投入石油工程、地熱儲集層與二氧化碳封存等前瞻能源技術研究,所領導的CO2RE Lab(二氧化碳封存暨油層工程研究室)及其擔任中心主任一職的「地熱碳封存與石油策略研究中心」,是國內唯一以儲集層工程為核心而專責地熱與碳封存開發的研究團隊。堅定地在能源轉型的浪潮中,為台灣探尋出科學可行、社會接受的路徑。

成功大學資源工程學系的謝秉志教授,長年投入石油工程、地熱儲集層與二氧化碳封存等前...
成功大學資源工程學系的謝秉志教授,長年投入石油工程、地熱儲集層與二氧化碳封存等前瞻能源技術研究。 記者張傑/攝影

「地熱資源是台灣可以自主掌握的綠能,但礙於台灣地質特性及台灣現有的技術限制,目前大規模開發仍具挑戰,需要努力突破。」謝秉志教授指出,台灣東部變質岩區與北部火成岩區擁有地下高溫潛力,但目前所鎖定的傳統水熱型地熱系統(這是一種同時需要有高溫岩石、裂隙網絡與豐富熱水的組合)仍需要更多的鑽井探勘來尋求大規模發電的機會。在傳統水熱型地熱的應用上,若要增加地熱經濟價值,應要同步結合溫泉觀光、農業發展等多元應用。而為了讓台灣有更多的地熱發展的機會,謝教授帶領的研究團隊正在利用石油工程的開採方法應用到台灣西部的沈積岩區,以尋求模組化的地熱電廠的發展機會。結合定向鑽井、水平鑽井與儲集層評估技術,有望創造出更多元的地熱開發機會,以善用台灣所有土地下的地熱資源。

二氧化碳捕獲及封存(CCS)的基本概念。 成大/提供
二氧化碳捕獲及封存(CCS)的基本概念。 成大/提供

在推動地熱前瞻技術前行的同時,碳捕捉及封存(CCS)也成為減碳路徑上的另一焦點。謝秉志教授強調,社會大眾過往對於碳封存技術存有疑慮,擔憂其洩漏風險與誘發地震問題,但從石油工程的角度而言,地質封存若選址妥當、壓力控制得宜,其風險極低。「我們實際封存所利用的空間,僅佔整個地層孔隙體積不到5%。」他進一步指出,目前國內碳封存調查已鎖定台西盆地內相對地質穩定地區,未來透過管線或海運系統輸送二氧化碳到近海或海域封存場址,有望打造百萬噸等級的長期碳儲存場域。

但儘管技術成熟,社會接受度仍是推動CCS的最大瓶頸。謝秉志教授坦言,早期的碳封存實驗與示範計畫,曾因民意反彈而中止,反映出台灣在政策溝通與科學教育上可以做的更好。他建議,可以借鏡日本與澳洲經驗,將碳封存技術與科學教育、環境監測、民眾參與相結合,讓民眾透過實際的參與,了解其運作機制與安全性,「像苗栗出磺坑氣田這樣天然就有二氧化碳存在的地層,就是非常理想的教育與工程場域。」

謝秉志教授呼籲政府在推動碳捕捉再利用與封存(CCUS)政策時,應採取「獎勵與補助」的誘因機制,不要只有傳統懲罰式手段,以提升企業參與意願。他也強調跨部會整合的重要性;「碳封存牽涉能源、環境、社會、經濟、法規等多元領域,唯有建立平台整合資源,才能加速技術商轉與落地應用。」他也建議可以成立一間公私合營的碳捕存(CCS)公司,仿效日本模式,讓決策過程更加速,也讓社會有更多的協作與參與機會。

值得一提的是,冰島近期成功在玄武岩地層中進行快速碳礦化實驗,僅兩年內就將注入的二氧化碳轉化為碳酸鹽礦物,相關成果登上《Nature》期刊。對此,謝秉志教授認為要了解台灣自己的地質、環境與社會特性,可以借鏡國際但要保持彈性應用,讓工程技術與台灣地質做本土化的發展結合。

台灣地熱(傳統水熱型 CHS)開發-宜蘭清水地熱電廠(4.2MW)。 成大/...
台灣地熱(傳統水熱型 CHS)開發-宜蘭清水地熱電廠(4.2MW)。 成大/提供

地熱與碳封存,看似截然不同,卻同樣涉及地下儲集層工程,並都需要地下流體流動模擬、鑽井與監測等關鍵技術。謝秉志教授認為,未來兩者可在政策管理與工程實務上形成協同發展。在國際上,冰島結合了地熱與碳封存;在台灣,沈積岩地區就是一個好的場域,可以實現地下空間的多元發展,將地質綠能與地質減碳相結合,實現能源開發與碳排減量的雙重目標。

台灣位於太平洋火環帶,具有豐富地熱潛能。 成大/提供
台灣位於太平洋火環帶,具有豐富地熱潛能。 成大/提供

「能源轉型不是單靠某項技術解決,而是需要多種方案並進,是科學、工程、政策與社會共同協作的結果。」謝秉志教授如此總結。他堅信,只要台灣能正視自身地質特色、善用科研與社會溝通的力量,就有機會在全球淨零競賽中,走出一條屬於自己的綠色道路。

發表留言