民國115年 普通考試 環保行政 環境規劃與管理概要
第2題
假設某工廠之主要製程可簡化為以下方程式XCO2 → X+CO2，其中投入 原料為XCO2、製程之碳排能源投入為Y、製程產品為X、製程碳排放 為CO2。若該工廠因…
題目
假設某工廠之主要製程可簡化為以下方程式XCO2 → X+CO2，其中投入 原料為XCO2、製程之碳排能源投入為Y、製程產品為X、製程碳排放 為CO2。若該工廠因應淨零能源轉型政策，已將Y 全部改善且採用無碳 排放之綠色或再生能源投入。 請以工業減廢管理論點，說明該工廠可能之減碳技術為何？（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、問題界定：製程方程式 XCO2 → X＋CO2 顯示，CO2 之產生可分為能源投入 Y 之燃燒或電力排碳，以及原料 XCO2 參與化學反應本身所釋出之製程本質排放（process emissions）。題目已將 Y 全部改為無碳之綠色或再生能源，能源端排放趨近於零，剩餘排放主要由化學計量決定，故減碳重點須由「能源替代」轉向「製程內減量」與「碳之捕獲再利用」。
- 二、工業減廢管理之論點：工業減廢（industrial waste minimization）強調依「源頭減量→製程內回收→廠內回收→廠外再利用→處理→處置」之層級（waste management hierarchy）決定優先順序，並以物質流分析（material flow analysis, MFA）與物料平衡找出損失環節，配合清潔生產（cleaner production）與綠色化學（green chemistry）原則，降低單位產品之資源投入、能耗與污染物產出。
- 三、源頭面減碳技術：（一）原料替代與反應路徑改變，以低碳或無碳原料（如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、生質碳源）取代 XCO2，或改採電化學、催化、生物程序以降低反應自由能需求；（二）製程效率提升，提高轉化率與選擇率、減少副產物與未反應物料，並以觸媒改良、反應器設計與連續式製程降低單位產品能耗與廢棄物。
- 四、管末與循環面減碳技術：（三）碳捕獲與利用（CCU）及封存（CCS），捕獲製程 CO2 後純化，作為甲醇、碳酸鹽、聚合物等化學品原料，或進行礦化封存（mineral carbonation）與地質封存；（四）循環再利用與產業共生（industrial symbiosis），將 CO2 或副產物回用至製程或供鄰近產業作為原料，並以餘熱回收、熱整合（pinch analysis）、熱泵與高效率設備提升整體能源效率。
- 五、配套與限制：應建立碳足跡盤查（ISO 14064）、能源管理系統（ISO 50001）與生命週期評估（LCA），避免減碳措施造成污染轉移或碳洩漏；主要限制包括反應熱力學與動力學之先天限制、CCU 之額外能耗與成本、綠電與綠氫供應穩定性，以及捕捉後 CO2 之運輸與封存場址不足，宜以碳定價、差別費率與研發補助等政策工具搭配推動。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。