抓住CO2 做成睡不垮的床

周書羽

德國化工大廠科思創,為了將火力發電的排碳變成穩固床墊的原料,耗費鉅資與數十年心血研究。他們為何願意主動研究減碳方法,背後動力為何?

巴黎氣候高峰會揭示全球減碳決心,要讓本世紀前的全球平均氣溫上升,控制在1.5℃內。這個目標野心很大,並不容易達成。

減碳的方式有「節源」和「開流」:改善製造業製程,減少排碳,或為溫室氣體找到出路。全球排碳量,有三分之二來自燃燒化石燃料,如何讓這些廢氣不逸散到大氣層裡,找到新的出路?

根據國際能源總署(IEA)研究報告指出,全球二氧化碳減量,一四%必須靠碳捕捉技術達成。

如何幫碳找出路?答案可能就在德國西北部,距離科隆二十分鐘車程的勒沃庫森(Leverkusen)。這個小鎮有一家化工企業,正顛覆一般人對化工業很「髒」的印象。《天下》採訪團隊獨家取得授權,進入實驗工廠,目睹最尖端的減碳科技。

科思創(Covestro)前身為拜耳材料科技,2015年九月起從母公司獨立,並在法蘭克福股市上市,成功改善了把二氧化碳變成化工材料原料的製程。最快2016年,就可商業化生產。

假以時日,將來人們睡的床墊泡棉內,很可能就內含兩成來自從火力發電廠捕捉下來的二氧化碳,更可以是未來製造業減碳的良方。

生活中常見的泡棉學名叫聚氨酯(PU),泛見於生活中的用品,包括輪胎、鞋底、跑道,甚至汽車儀表板,而其主要成分多元醇(polyol),基底是來自於石化原料製成的環氧丙烷(PO)。

把捕來的碳變成泡棉床墊

而石化原料的成分就是碳,化工界從半世紀前就開始研究一石二鳥的做法:把火力電廠排放出的二氧化碳捕捉下來,加以催化,變成可用的碳,以取代生產多元醇所需的碳,既能節省石油原料,又能減緩碳排。但最大挑戰在於,催化過程不能比原本消耗更多能源,否則事倍功半,減碳變成增碳。

科思創與德國南部的亞琛工業大學(RWTH Aachen University)催化劑研究中心合作,在○八年有了重大突破,找出關鍵催化劑,能夠有效將20%製造多元醇所需的環氧丙烷,以二氧化碳取代,而不消耗太多能源。

走進位於勒沃庫森的實驗工廠,到實驗室觀看聚氨酯發泡的過程。原本幾公釐高的液體,在燒杯中一接觸到空氣,馬上產生發泡作用像發糕一樣,「長」成好幾十公分高的泡棉。

創新製程 一年減碳2700噸

科思創聚氨酯事業部門主管馬許(Karsten Malsch)說,加入二氧化碳製成的泡棉,強度更強,床墊能提供更好的支撐性。有許多家具製造大廠,已經表示對此一技術有興趣。

photo 內含兩成碳的泡棉,最快明年將在德國多馬根的工廠量產。

加入碳的聚氨脂也可廣泛運用於隔熱。馬許指出,製造聚氨脂時消耗的能源,使用在房屋隔熱上,帶來節省能源的效果,是製造隔熱材料所需能源的70倍以上。

科思創的研究獲得德國政府大力支持。馬許表示,他們第一期以二氧化碳生產的研究經費九百萬歐元(約三億兩千萬台幣),就有超過一半由德國聯邦教育部資助。

他更強調新製程的減碳效果。他表示,新產線一年預計產出五千公噸多元醇,其中兩成的生產原料,以捕捉火力發電排放的碳取代,預計一年就可為大氣減少兩千七百公噸的排碳。

有人可能質疑,全球一年碳排就高達四百億公噸,此一製程一年才減掉兩千七百公噸,只是杯水車薪。

「聚少成多,積沙成塔。一歐元聽起來是小錢,但如果全世界每個人都給我一歐元呢?」科思創永續發展負責人諾斯科特(Richard Northcote)接受《天下》專訪中說明,如果每個企業與個人都積極從永續觀點思考生產如何減碳,對世界絕對有正面影響。

原料使用石油,生產過程也排放大量溫室氣體的化工企業,為何要把減碳當作自己的責任?答案不在現在,而是在未來。

科思創預計2020年以前,與○五年相比,要減少40%排碳量,但因為在一四年提前達標,如今目標已提升到50%。

photo 科思創永續發展負責人諾斯科特認為,化工企業致力於科技的永續,是為了留下美好的未來給下一代。

過去十年,他們透過改善製程,已省下三成能耗。位於勒沃庫森附近的多馬根(Dormagen),科思創正在興建多元醇「夢想製造工廠」(Dream Production),耗資一千五百萬歐元,比一般工廠要減少60%的碳足跡。

今日不減碳,明日沒生意

經濟成長疲弱,當許多企業都致力於降低生產成本時,科思創為何願意為減碳投入成本?

「所有企業都必須理解,今天如果不改變生產方式,將來也許再也沒有任何生意可做,」諾斯科特強調,科思創將此改變視為投資而非僅是成本。

科思創確立永續為企業核心價值,關鍵在三年前的一次董事會。

諾斯科特說,會上邀來英國的企業社會責任、綠色成長領域專家艾爾金頓(John Elkington)列席,在聆聽完科思創(當時仍為拜耳材料科技)在技術上的諸多嶄新突破之後,他只丟出一個問題讓大家思考:「對全人類來說,這究竟有什麼意義?」

之後,集團決心讓永續成為領導準則。

除了內部動力,科思創對永續的追求也有外部推力。「愈來愈多客戶與消費者,開始在意產品碳足跡。同時在巴黎氣候高峰會之後,各國對於生產的排碳規範也會愈來愈嚴格,我們要走在法規最前端,而不是被逼著改變,」諾斯科特說。

「壓力是創新的動力,只要條件成熟,原本認為不可能的事,就會變成可能,」他強調。

他更指出,永續生產,將是未來定義企業競爭力的核心概念。「冷戰期間美蘇的太空競賽,背後動力是國家榮譽。現在的競爭,背後動力是對於人類存續的責任感,」諾斯科特說。

石化工業 也能帶頭改變

科思創是全球第二大多元醇製造商,年產量130萬公噸,佔全球產量約15%。科思創的改變,對於同是石化業強國的台灣,無疑是啟發與警惕,再不改變,恐會被世界潮流淘汰。

不久將來,消費者也可為減碳盡一份心力。全英國每兩個家庭,就有一個床墊是來自於瑞典家具巨頭宜家家居(IKEA)。假如IKEA未來運用科思創的技術生產內含二氧化碳泡棉的床墊,將能把減碳帶到每個人的生活中。

再更進一步問,二氧化碳只能用來製造多元醇嗎?

諾斯科特說,化工業常用的約40種基礎化學原料,成分都是石油,再由此變化出四萬種不同的產品。

假設這四萬種材料都能用二氧化碳當原料呢?這正是科思創同時在進行的計劃。他們與德國教育部和萊布尼茲大學(LUH)合作,持續研發將二氧化碳運用在化工製程當中,讓聚合物使用的二氧化碳原料的比例提升至四成。

但這樣還不夠。科思創的願景是有朝一日,可以把製造大多數化工原料所需的石油原料,全由二氧化碳取代。

「我要留給我的四個孩子一個美好的世界,」諾斯科特說,「當自己七十多歲退休時,我希望能問心無愧地告訴他們,我們為了下一代能有美好未來,盡了所有的努力。」

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