歐司瑪再生能源科技

台灣唯一可將多元廢棄物轉化為純綠電的業者歐司瑪再生能源科技,創立於民國99年,創業工程師團隊當時看著台灣每天不斷大量產出石化廢棄物,思考是否可將廢棄物轉化為再利用原料或燃料源,在熱愛環境的使命感催生下,結合其化工、電機、機械、運輸、工程的專長結合起來,利用熱裂解理論及實務,全心研發化學分子斷鏈的科學領域,在民國101年第一代熱裂解原型機問世,獲得全球前三大輪胎製造廠青睞,成功將台灣研發成果帶到國際舞台。目前歐司瑪再生能源科技已進化到第三代自動化系統,期將大量生產純綠電供給全球市場。

經營理念


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未來展望


房型介紹1

輪胎再利用產出的綠電,推向再生能源另一個里程碑


符合美國環保標準,實現淨零排放

歐司瑪的專利熱裂解技術,讓難以處理的石化廢棄物再次被利用。
每一個歐司瑪再生能源示範廠每年能處理 18,000 公噸廢棄物,每組熱處理裂解設備配置發電容量每小時 4500 (KWh)之發電機組,24 小時連續發電,每年發電 3 千 3 百萬度純綠電。



房型介紹2

廢棄物熱裂解技術發電,全天24小時發電,不受天候的影響,可協助政府提升再生能源總體發電比率

符合美國環保標準,實現淨零排放

歐司瑪的專利熱裂解技術,設廠土地需求與投資成本相對較低,模組化設計容易複製,也不受臺電饋線之限制,有助企業輕鬆達成使用10%綠電的目標,並取得綠能憑證。歐司瑪再生能源科技預計未來三年內,完成建置五個發電廠,達到每年 1 億 6500 萬度純綠電量。協助企業提升綠電使用佔比、擁有碳權及ESG企業責任、環保規範等等挑戰,提升企業未來營運的競爭力。

房型介紹3

歐司瑪再生能源科技是2050年全球達到淨零碳排(Net Zero Carbon Emissions)的最佳助力!

永續地球品質

歐司瑪擁有全世界唯一的熱裂解技術,創造以下兩種循環:
第一為向下循環,將可再運用的原料用在價值較低的產品中。歐司瑪熱裂解技術產出的環保碳黑可再運用在較低價的產品 如:瀝青道路、體育場跑道、再生橡膠…等等。
第二為向上循環:將可再運用的原料用於生產價值較高的產品。以熱裂解技術產出的油品,成為SAF航空用油或可以用於發電燃料。
裂解出的輕質柴油可以直接用於產出綠電。
歐司瑪再生能源科技創造100%零排放及向上與向下循環經濟。達到資源100%不浪費,永續地球的環境品質,創造永遠生生不息的地球環境!

綠電解決方案
低碳再生油品
環保碳黑製程
碳權交易

1.電動車用裝置

  • 電動車快速成長 - 各國政府禁用燃油車及推出電動車補貼政策
  • 全球汽車「棄油轉電」,各國政府逐步推動電動車代替油車,加速電動車邁向主流。電動車生態圈逐漸形成,電動充電樁及相關設施的需求將大量增加。穩定充分的電力供應,就顯得相當重要。歐司瑪的油品及發電機組,可以大量且穩定地提供最環保的純綠電,且不受台電饋線限制。歐司瑪再生能源科技計畫在全臺廣設電動車超級充電站,利用歐司瑪所產的輕質油品與發電機設備,供應純綠電給越來越普及的電動車充電樁使用。



  • 家用、商用、公用 – 各種功率使用需求的充電樁
  • 充電設施分為「慢充」及「快充」。慢充通常是家用型,快充使用DC直流電。快充最多只要半小時就可以讓電動車達到過半電力,是不可或缺的基礎設施。歐斯瑪再生能源科技,運用再生純綠電,打造電動車充電基礎設施,優化充電服務,增加能源使用效率。充電速度與電力輸出功率及電動車的設計有關,應考量場站電力條件、使用情境與充電需求,選擇最適合的充電樁。



  • 充電槍及相關連接線器
  • 目前依國際電工委員會(IEC)充電規格訂出四種國家標準,分別是日規CHAdeMO(快充)、歐美CCS1/CCS2(快、慢充)、中國的GB/T(快、慢充)及特斯拉自有規格TPC(快、慢充),並有交流/直流充電樁之分。



  • 未來全台電動車約需 3 億 5000 萬度電/年
  • 約等於12組歐司瑪再生能源科技專利熱裂解發電系統的發電量,歐司瑪再生能源科技將廢棄物發電系統來供應充電樁,形成最佳的再生循環經濟,提供電動車純綠電,成為真正淨零排放的綠能代步工具。



    2.製造業工廠設備


  • 半導體代工廠 – 回收電子垃圾並回購工業綠電
  • 2021年元旦起正式上路的《一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法》,(俗稱「用電大戶」條款),規範契約容量5,000kW以上用戶,必須在5年內設置契約容量10%的再生能源,或是同等義務容量2小時的儲能、購買再生能源憑證。若無法達成,就需繳納每度4元的代金。以大戶用電企業來計算,代金相當於新台幣五百萬。歐司瑪再生能源可以將半導體的電子垃圾,轉化為純綠電,不僅解決了半導體企業的廢棄物處理問題,更進一步達成10%再生能源的使用,也成就了半導體企業向上循環經濟的社會責任。



  • 再生能源憑證 – 企業能源轉型使用綠電趨勢
  • 歐司瑪再生能源科技的熱裂解專利技術,是採用『低溫、負壓、無氧』的方式,將廢棄物轉化為裂解油、環保碳黑、橡膠顆粒、可燃氣體及鋼絲。透過歐司瑪的專利技術所產出的裂解油,即可達到SAF(Sustainableaviationfuel)航空等級用油的標準,並可直接提供發電機發電。歐司瑪擁有全臺唯一的低溫熱裂解技術,也是100%純綠電的售電商。歐司瑪再生能源科技完整的全方位經驗,是國內少數同時有創能、儲能、電力營運經驗的專業能源公司,並結合國內、外專業團隊經驗,提供專業知識、整合設計,為工業用戶規劃最佳解決方案!



  • 實現工業的循環經濟
  • 透過熱裂解技術廣泛還原多種現代工業產物,生成低碳高質油品,經由發電機產出純綠電,供給工廠生產使用。不斷地回收利用,產生源源不絕的再生綠電,創造人類與地球的永續共存共榮與雙贏。



  • 台灣是全球第一的電子科技王國
  • 歐司瑪再生能源科技是台灣唯一能將多元電子零件與電子垃圾煉化為純綠電的企業,從廢棄物回收開始,到純綠電供應,提供全方位的完整服務。以專業知識和整體設計,為工業用戶提供最佳的解決方案!



    3.國家級電力公司


  • 攜手合作台灣電力公司 – 熱裂解生質與廢棄物再生電力購買
  • 台灣公投確認了 2025 廢核,核電將走入歷史,再生能源在 2025 需達20%佔比的目標,以及每年用電需求增加4.6%的壓力下,大量綠電需求是可預期的。2021年臺灣總用電量已近2930億度,在可以預期的未來,用電量將大幅度的增加,2023年臺灣將面對嚴重的缺電危機!歐司瑪再生能源科技的純綠電,是台灣企業綠電來源的最佳選擇!



  • 歐司瑪再生能源政策 – 國際輸電通路佈局
  • 歐司瑪再生能源科技預計在未來3年內,不只在海外設廠,也會在全台灣佈局設立5個熱裂解示範廠。每天處理300公噸石化廢棄物,可供應約162GW的100%乾淨綠電及綠電憑證給國內外各大需求企業。此外,為滿足電動車充電需求,未來歐司瑪再生能源科技也規畫跨足充電樁營運業務範圍,積極尋求異業結合戰略伙伴,以加速再生能源電業業績的擴大與持續成長。



  • 歐司瑪再生能源工廠圖
  • 歐司瑪再生能源科技,熱裂解系統搭配再生油品專用發電機,高效產出純綠電。不論是維持品牌競爭力或是因應電業法規的要求,企業轉用綠電勢在必行。



  • 國際購電需求大增
  • 國際購電對接歐亞大陸國家電力公司,台灣美國商會長年關注台灣能源政策議題,2021年針對台積電與韋能能源簽署了大規模地面太陽能購電協議,並與沃旭能源簽訂全球最大企業購電協議。



    4.儲能系統


  • 工業式儲能系統 - 用於發電、輸配電、用電負載端。
  • 儲能系統可應用於發(放)電,輸配電與用電負載端。儲能技術將較難儲存的能源形式,轉換成技術上較容易且成本低的形式儲存起來。例如:太陽能熱水器將光能(輻射)存在熱水(熱能)裡,電池將電能存在電化學能裡。對於用電端的工商用戶而言,儲能系統除了協助企業回應法規與產業趨勢,更具有支援電網應用、優化電費支出、最佳化再生能源發電效益、輔助廠區用電等「斜槓」應用。



  • 企業用電大戶條款 – 必須設置綠能發電或儲能設備
  • 依經濟部公告自 2021年元旦起正式上路的《一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法》,規範契約容量5,000kW 以上用戶,必須在 5 年內 (2025) 設置契約容量10%的再生能源,同時規定需安裝再生能源(綠能)發電設備、儲能設備ESS、購買再生能源憑證。

    再生能源屬於新興高科技產業,為了迎接全世界在後疫情時期對於能源需求持續增加,遂被政府列為6 大核心戰略產業之一,藉以加速推動經濟反轉成長。

    全國4,000家包括電子、化工、電爐等高耗能業者均納入規範,分階段實施外,目前桃園、台中及台南早有自治條例也明定用電大戶須強制使用綠電,亦分別有新台幣五萬至五百萬不等的罰則,隨著政策上路,綠電的使用已勢不可擋!



  • 全球儲能市場需求快速上升
  • 儲能裝置最關鍵的零組件就是靠「電池」,針對未來電池需求,光是由電動車及儲能帶動的需求將擴增至百萬倍。



  • 綠能儲存技術
  • 隨著各國對儲能技術研發和應用重視程度逐漸提高,相關核心技術已有重大的進展,液流電池、壓縮空氣儲能技術、鋰硫電池等技術已經走向產業化或接近產業化。

1.永續航空用油

  • SAF(永續航空用油)屬國際推廣新ㄧ代生質燃料,是一種優質無石化類柴油產品,由100 % 可再生原材料製成,原料可以是生物質或城市垃圾,符合 ASTMD1655 / DEFSTAN 91 - 91。
  • 可持續航空燃料(SAF)是航空業用來描述非常規(fossil - derived)航空燃料的主要術語。

    SAF具有的共同含義包含以下:
    使用永續替代燃料、永續替代噴氣燃料、可再生噴氣燃料或生物噴氣燃料等其他相關定義。

    「生質燃料」通常是指由生物資源(植物或動物材料)生產的燃料。然而,目前的技術允許使用其他替代生質燃料的來源,包括非生物資源;因此,對該術語定義進行了調整,以突顯這些替代燃料對於可持續性的價值。

    SAF的化學和物理特性與常規噴氣燃料幾乎相同,可以不同程度地與後者安全混合,可使用完全相同的飛機相關基礎設施、容器、零件,不需要對飛機或發動機進行改裝。具有這些特性的燃料稱為「即用型燃料」(即可以自動納入現有機場加油系統的燃料)。此外,為了有效地使用“永續”一詞,它們必須滿足永續性的標準,例如減少碳排放的生命週期、有限的原始淡水需求、生成過程不使用到人類所需的糧食(如第一代生質燃料)以及不砍伐森林。

    可持續航空燃料包括三個關鍵要素:

    1. 永續性:在這種情況下,永續性被定義為能夠以符合經濟、社會和環境目標的方式持續循環地重複利用資源,並通過避免自然資源枯竭來保持生態平衡。

    2. 可替代原油的原料:它是一種航空燃料,符合原油(透過化石燃料生產的)的替代方案。意思是,SAF為非常規性的先進燃料,生成包括任何可用作燃料的材料或物質,而不屬於傳統的化石來源(如石油、煤和天然氣)。SAF的原料多種多樣,以多種方式加工成噴氣燃料,範圍從食用油、植物油、城市垃圾、廢氣和農業殘留物等——僅舉幾例。

    3.可替代的永續燃料:SAF燃料是指滿足商用飛機使用的技術和認證要求的噴氣燃料。聯合國專門機構國際民用航空組織(ICAO)在某些情況下使用“替代燃料”作為其術語,並將其定義為“任何有可能比傳統煤油產生更低碳排放的燃料,是建立的循環基礎上的。而國際民航組織還使用「永續航空燃料」一詞。



    2.綠色交通柴油


  • HVO (生質燃料油)是一種優質無石化柴油產品,由 100% 可再生原材料製成,不會向大氣中釋放任何新的二氧化碳。通過植物油或動物脂肪加氫處理產出的優質燃料,由於化學結構幾乎與普通柴油相同,可完全替代石化柴油,故被稱為「可再生柴油燃料」,而非「生物柴油」
  • 現代最純淨的燃料

    HVO(加氫處理植物油)是一種完全可再生的柴油替代品,基於植物油,油脂廢物或食品工業和農業等殘留物。與傳統柴油相比,當你為HVO 燃料加油進交通工具中,可以減少高達 90% 的二氧化碳排放量。

    HVO 柴油的十六烷值在 70-90 之間,與化石柴油的 50-60相比要高得多,它可以為所有柴有引擎發動機提供更佳的動力,及更高效、更清潔的燃燒效能,進而大幅減少發動機和排氣系統中的灰煙。

    HVO 生質燃料油符合 EN15940 規範、柴油燃料標準 EN590,它也可以應用於汽車、公車、卡車、工程機械、船舶中的所有現代柴油發動機。


    再生柴油(HVO)與生質柴油(FAME)的差異:

    再生柴油(HVO)與生質柴油(FAME)二者的料源都是有機生質物,但是卻是完全不同的產品。主要的差異來自製程不同,油品的潔淨度及品質都不一樣。

    再生柴油所有雜質在高溫氫化(hydroytreating)過程中移除,無色無味,品質等同化石柴油的化學組成,所以,再生柴油又被稱為“先進生質燃油”或“第二代生質燃油”,再生柴油没有油管堵塞問題,也不需要特別維修或改裝車輛管線零件。

    傳統(或稱第一代)生質柴油是以酯化(esterifying)方式處理,對處理廢食用油及廚餘的純化能力較弱,因為生質柴油吸水性,導致儲油槽細菌增長,發霉堵塞油管,容易引起車輛引擎出現堵塞及熄火等問題,這就是為什麼生質柴油在歐洲最高只能添加到7%(EN590 dieselstandard),有些國家添加比例高達 20%。

    項目 再生柴油 生質柴油
    全名 氫化蔬菜油(Hydrotreated Vegetable Oil,HVO) 脂肪酸甲酯(Fatty Acid Methyl Ester,FAME)
    料源 廢食用油、廚餘、蔬菜油、油脂 廢食用油、廚餘、蔬菜油、油脂
    製程 氫化(hydroytreating 酯化(esterifying)
    車輛使用條件 高濃度條件下,在柴油引擎中可獨立使用 與傳統化石柴油餐摻配使用
    品質 無色無味,品質等同化石柴油的化學組成,燃燒效率佳,更低排放,具有較佳的耐冷性及儲存特性 生質柴油吸水性,導致儲油槽細菌增長,發霉堵塞油管,容易引起車輛引擎出現堵塞及熄火等問題

    減少對環境的影響 – 1秒鐘實現無化石燃料

    HVO 減少了對環境的負面影響,因為與化石柴油相比,燃料可減少高達90 % 的溫室氣體排放。

    HVO 可將大氣中的顆粒物含量降低30%,使其成為城市公車、卡車的絕佳選擇。由於HVO由簡單的石蠟組成並且不含芳烴,因此使用 HVO的燃燒過程更清潔,產生的廢氣排放相對較低。

  • 二氧化碳排放量降低 90%
  • 顆粒減少 33%
  • 氮氧化物減少 9%
  • HC 降低 30%
  • 一氧化碳排放量降低 24%
  • 這些數據來自 40 多種不同的數據研究,包括不同類型的引擎發動機和排煙處理系統。


1.碳黑介紹

  • 碳黑又名炭黑,是一種無定形碳。輕、鬆而極細的黑色粉末,表面積非常大,範圍從10~3000m2/g,是含碳物質(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經不完全燃燒或受熱分解而得的產物。比重 1.8-2.1。由天然氣製成的稱“氣黑”,由油類製成的稱“燈黑”,由乙炔製成的稱“乙炔黑”。此外還有“槽黑”、“爐黑”。按炭黑性能區分有“補強炭黑”、“導電炭黑”、“耐磨炭黑”等。可作黑色染料,用於製造墨、油墨、油漆等,也用於做橡膠的補強劑。
  • 概要結構:

    炭黑的結構性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的。由凝聚體的尺寸、形態和每一凝聚體中的粒子數量構成的凝聚體組成的炭黑稱為高結構炭黑。常用吸油值表示結構性,吸油值越大,炭黑結構性越高,容易形成空間網絡通道,而且不易破壞。高結構炭黑顆粒細,網狀鏈堆積緊密,比表面積大,單位質量顆粒多,有利於在聚合物中形成鍊式導電結構,其中在眾多炭黑品種中以乙炔炭黑為較佳。粒徑分佈寬的炭黑粒子比分佈窄的炭黑粒子更能賦予聚合物導電性,並用統計方法解釋這個現象。粒徑分佈寬的炭黑,少數大直徑粒子需要數目巨大,直徑更小的粒子給予補償,相同平均粒徑分佈寬的炭黑比分佈窄的炭黑有更多的粒子總數。

    元素形成方式:

    炭黑一般是指碳單質微粒,一般是由於有機物燃燒不充分,其中的氫元素和氧元素轉化為水,而碳元素燃燒不充分,就會脫離分子,形成炭黑。

    元素形態結構

    炭黑由碳組成,但通常被定為無機顏料類。炭黑是烴類經氣相不完全燃燒或熱裂解而成的黑色粉末狀物質。由於生產工藝的不同,通過不同的工藝條件可得到各種性質不同的產品。

    1. 炭黑的微觀構造炭黑粒子具有微晶結構,在炭黑中,碳原子的排列方式類似於石墨,組成六角形平面,通常 3~5 個這樣的層面組成一個微晶,由於炭黑微晶的每個石墨層面中,碳原子的排列是有序的,而相鄰層面間碳原子的排列又是無序的,所以又叫準石墨晶體。

    2. 炭黑的粒徑顏料炭黑的粒子細度可低至 5 nm,一般說來,炭黑粒子不是孤立存在的,而是多個粒子通過碳晶層互相穿插,形成鏈枝狀。不同生產工藝可得到粒徑範圍極廣的炭黑粒子,燈黑生產工藝得到的產品相對粗糙,而氣黑生產工藝可得到精細的產品。

    用爐黑生產工藝可得到幾乎所有粒徑範圍的炭黑,同一品種的炭黑,其粒子大小並不完全相同,呈現一個粒徑分佈範圍。一般來說,粒子較細的品種,粒徑分佈較窄。



    2.市場規模


    碳黑國際市場行情: 依據2021年12月份APAC國際行情為美金1,430/公噸

    全球碳黑市場在輪胎產量的增加以及塑料和塗料市場的增長。致交通、工業、建築和建築領域中,碳黑的使用量增加是市場成長的主要因素。

    全球回收碳黑的市場規模,2021 年 40 億元美金,預測 2021 年到 2025 年間以 10%的年成長率擴大,2024 年將達到 59 億美元。

    為了延長輪胎的強度與壽命,碳黑廣泛使用於輪胎的內襯層,側壁和胎面。它也適用於各種擠出和模製的工業橡膠產品,例如空氣彈簧,皮帶,軟管,墊片。在油漆和塗料工業中,它被用於噴射黑漆,該漆用作各種產品的保護性塗料。除此之外,由於碳黑和水泥的混合物提高均勻性,表面硬度,拉伸強度和抗壓強度,因此建築行業對碳黑的需求將陸續增加。展望未來,預計未來五年全球碳黑市場將呈現穩定成長。



    3.廢輪胎循環經濟


    台灣廢輪胎回收處理補貼費率 (TWD)

    回收清除處理補貼費用:3.2 元/公斤
    內徑 24 英吋以上之廢特種胎前處理補貼費用:

  • 內徑 24 英吋以上之廢農機用尼龍胎:500 元/條。
  • 其他內徑 24 英吋以上廢特種胎:1800 元/條。
  • 廢輪胎受補貼機構應定期回收清潔隊已集中之廢輪胎,回收價格不得低於每公斤 0.3元。

    美國廢輪胎回收處理補貼費率

    美國是全世界汽車量最多的國家,廢輪胎的產生量世界第一

    美國規定運輸 10 條以上、堆放 500 條以上廢輪胎,無論何種方法處理均實行政府審批制度和許可證制度。

    美國各州普遍收取廢輪胎回收處理費,收費標準為每條新輪胎 1.75 美元。但各州的收費標準有所不同,會再轉入政府專用基金帳戶。

    在廢輪胎回收處理專項基金收入每年約有 3,500~4,000 萬美元,主要用於資助廢輪胎膠粉企業開發市場,改善廢輪胎堆放條件,運輸人員及回收場的管理經費等支出。

    美國有 37 個州徵收新輪胎回收處理費,用於廢舊輪胎的管理;有 30 個州開展了廢舊輪胎清理項目,其中 23 個州運作中。

    台灣廢輪胎處理面臨的瓶頸

    以橡膠及膠廢輪胎產量
    橡膠量 : 3.5 萬噸。
    廢輪胎 : 12.0 萬噸。

    循環經濟分期計畫
    第一期: 破碎膠粉。
    第二期: 熱能燃料。(火力發電)
    第三期:2025 年起禁止使用廢輪胎當輔助燃料。

    唯一能處理的技術在 OSEMA
    現有廠商技術無法升級製成輕質油品,當輔助燃料禁用後,各縣市將無能力處理廢輪胎再利用產品,對 osema 來說再利用原料將無匱乏之虞。

    美國廢輪胎的工業化處理途徑

    當成燃料利用是目前最大量消耗廢舊輪胎的途徑,不僅方便,簡潔,而且設備投資最少

    目前處理方法:
  • 傳統填埋法(大多要求切塊後填埋)。
  • 熱能燃料利用法(水泥窯爐、工業鍋爐、發電鍋爐等)。
  • 生產橡膠粉(用於道路建設規定必須採用 20%膠粉於瀝青中)。

  • 各用途的佔比:
  • 【熱燃料 48%、硫化橡膠粉 25%、瀝青或掩埋處理 7%、建築工程 8%、其他 12% (填海工程 1%、電弧爐 1%、庫存/未知 7%、出口 3%)】
  • 美國目前並沒有工業進入以廢輪胎熱裂解產生再生能源之相關企業和再生膠的生產業者。



    4.碳黑應用


    7 種碳黑主要特質:

    化學性質

    炭黑的生產工藝不同,則表面的化學性能也有差別。大多數炭黑的真實表面積大於由粒徑計算出的幾何表面積。這是由於炭黑特別是粒徑小於25nm 的炭黑表面存在許多微孔。

    據分析,可在炭黑表面檢測如酚基、醌基、羧基等基團,這些酸性基團濃度在氣黑和氧化爐黑的表面特別高。在爐黑中可檢測到吡喃酮結構,這種結構決定了爐黑的鹼性性質。揮發份含量可判斷表面官能團的濃度,也可測得炭黑的極性。另外由於炭黑的表面積較大,容易吸附揮發份環境中的水分,所以炭黑在運輸,貯存及使用過程中要特別注意吸濕問題。

    大部分都是探討導電粒子接觸的幾何學研究。該理論認為,炭黑填充量越大,處於分散狀態的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大,粒子間的平均距離越小,相互接觸的機率越高,炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導電通路也越多。不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大,炭黑臨界體積分數就越大,意味著體系的導電性下降,因為炭黑表面含有很強的極性基團,基體極性大,作用增強,這時強度增加,卻妨礙導電粒子自身的凝集,以致導電性差。但是在多組分基體樹脂與炭黑組成的共混體系中,由於不同基體的極性不同,填充炭黑會產生偏析現象,這時導電性能取決於炭黑粒子在偏析相中的濃度和分佈狀態,還取決於偏析相高聚物所佔比例。

    黑度

    黑度是指炭黑所具有的黑色呈現強度。炭黑作著色時,黑度主要基於對光的吸收,對於特定濃度的炭黑,炭黑越細小,則光吸收程度越高。黑度除了受炭黑內部的光吸收外,也受由於粒子表面幾何機構的影響而產生了具有增亮效應的光散射,這會降低黑度。隨著粒徑的減小,光散射程度降低。只有對於很細的炭黑,提高炭黑的濃度才能提高黑度,對於粗大的炭黑,具支配因素的光散射程度因炭黑數增加而提高,黑度反而相應降低。

    著色強度

    著色強度可以理解為抵消白色顏料增白能力的效果。著色強度也是隨著原生粒子的粒徑減小和結構的減小而提高。

    色調

    “炭黑粒子”的光散射程度,隨著粒徑的減小而降低,除了影響增光效應,也影響色調,原因如下:當可將光穿過一主色為黑色的著色層時,短波的藍光比長波的紅光的散射效應更強烈。炭黑越細,這種效應越顯著。紅光成分由於散射損失較小,因此進入著色層的深度大一些。藍光總體散射強烈,在相反方向,即後方的散射也強烈,於是又從著色層中反射出來。當觀察反射過程時,經細炭黑著色的出現藍色色調,會給人黑度更高的感覺。如果炭黑粗大,則相應地呈現棕色色調。當觀察透射過程時,相同的著色層(不完全透明的薄膜)的色調關係正好相反,隨著粒徑的減小,散射較強的藍光穿過著色層的深度較小,即藍光穿過著色層至另一面成分較少,從另一面穿出來。因此,由於在觀察的那一面缺少藍光成分,著色層在透射過程中觀察時,便呈現棕色色調。當以鈦白粉調灰(灰色色調)時的情形,與在透射過程中觀察主色的著色狀況相似,光線在含有黑色顏料塑料片中的白顏料中來回散射,越小粒徑的炭黑,會使可見光內藍光的散射越強,因此較多其餘的紅光部分便透射過來,呈現出帶黃色色調的灰色,相反地,如著色時用粗粒徑的炭黑,尤其是較為粗大的燈黑,則會得到帶藍色色調的灰色。

    分散性

    顏料黑越細,炭黑聚集體之間接觸點便越多,結果它們之間內聚力越強,當把顏料黑摻入料,即開始進行始炭黑均勻分佈時,則對分散要作的功便大,以把炭黑粒子分隔開來,達到較高的黑度和著色。與高結構炭黑相比,低結構炭黑較有可能達到高的濃度,但在分散過程中卻因此需要較大分散力。炭黑的分散性能受結構程度的影響,由於高結構炭黑具有良好的分散性能,所以其著色強度也就自然較強。

    在使用粉狀炭黑時,會出現分散及令人頭疼的灰塵問題,因此,可使用母粒或漿狀物。

    預製炭黑的價格要比單純使用顏料黑要高,但若考慮到清潔的工序、高的效率及技術投資少的優點,炭黑製劑是有其價值的。

    光穩定性

    光會使塑料老化,尤其是陽光中的紫外線會加速塑料的老化。在配合運用有機紫外光吸收劑和抗氧化劑可使壽命延長。然而顏料黑仍然被認為是較好的紫外線穩定劑。

    顏料黑作為紫外光吸收劑,主要用作延長塑料製品在戶外使用壽命。

    濃度為 0.5%的小粒徑炭黑(20 nm)與 2%的相對粗粒徑的炭黑(95 nm)差不多具有同樣的光保護作用。

    食品接觸

    所有涉及到食品衛生法規定的日用品的著色顏料,包括顏料須符合規定的純淨標準。這些標準規定了一般顏料它的重金屬的含量,其組分在 0.1N 鹽酸中的溶解度(和胃液的酸度一樣),以及規定芳香氨的含量。而後,特別制定了關於炭黑的純淨標準,而這一標準不同。

4.碳權交易

碳交易是《京都議定書》為促進全球減少溫室氣體排放,採用市場機制,建立的以《聯合國氣候變化框架公約》作為依據的溫室氣體排放權(減排量)交易。

碳權主要兩種類型:

在碳交易裡進行交易的標的或商品是碳權,它可以是一個允許排放碳的許可,也可以是一個碳排減量的成效,計量單位為每噸二氧化碳當量(tCO2e)。

「強制性市場」及「自願性市場」兩種碳交易市場,在不同市場的碳權,他們的出生方式、定價、命運自然都不相同。

第一種碳權:強制性市場,很多時候指的是總量管制排放交易中的排放額度

在總量管制排放交易機制之下,政府設定了減量目標,並進一步把允許排放量當做一種籌碼(碳權)發放給受管制者;以這些碳權做為標的,可以進行碳交易。總量管制排放交易是強制性的,被管制者一定要達到被賦予的排放目標,因此這裡的碳權,英文叫做allowance,是排放額度,而流通及交易強制性碳權的市場,稱之為強制性碳權市場(regulatedmarket)。

每個強制性市場下的碳權價格一開始會受到該強制性市場的設計而定,例如減量目標設定的強度、管制覆蓋率、碳權如何核配等,之後就是由市場供需雙方的交易結果來定,不會有一個固定的價格。

當國家有自己的減碳或碳中和目標,總量管制排放交易就成為政府很重要的碳管理政策工具,因此絕大部分的強制性市場彼此並不互通,受管制者無法透過購買另一個強制性市場下的碳權來抵扣自己的排放責任,碳權不會在不同的強制性市場之間流動,自然也無法透過買低賣高來平衡價格。且核發碳權相當嚴謹,不能亂給,較不會有重複計算(double counting)的問題。

第二種碳權:自願性市場中的減量額度,也可稱碳信用

自願性市場中的碳權從字面上讀起來,你可能以為是個自由市場隨意買賣碳權賺錢,其實不全然如此。自願性市場多為強制性市場的補充機制,是碳管理的政策工具之一,也就是國家在總量管制排放交易之外,還透過其他方式讓「非被管制者」執行減量專案來取得碳權,例如專欄文章《買綠電有沒有同時買到碳權?》中談的碳權就是屬於這類。這裡的碳權,英文叫做 credit,是減量額度,也可稱碳信用,代表的是認證過的減量成效,而交易此一額度的市場即為自願性市場(voluntary market)。

國際世界銀行(2021)根據抵換機制的創建及運行差異,共分三種形式:

1. 聯合國創建及運行的清潔發展機制(Clean Development Mechanism, CDM)。原始目的是為了協助已開發國家在未開發國家執行減量計畫,後隨著 CDM 機制的成熟發展,部分區域或國家的碳定價機制亦允許使用 CDM 所產生的減量信用額度來抵減排放量,以做為遵約之用。除此之外,CDM 所產生的額度亦可作為企業碳中和之用

2. 由獨立機構所建立及管理的機制,目前共有四個,主要作為企業碳中和之用,現在也被部分國家採納做為自身碳定價機制的遵約之用

  • 碳驗證標準(Verified Carbon Standard, VCS)
  • 美國氣候行動儲備方案(Climate Action Reserve,CAR)
  • 黃金標準(Gold Standard, GS)
  • 美國碳註冊登記簿(American Carbon Registry, ACR)
  • 3. 最後一種是各國所建立的自願性抵換機制,可以參考上面前兩種運行者建立的方法學,或是自己建立自己國家的方法學,然後建立認證機制,讓企業來申請,將減量成效轉化為碳權。我國現正運行中的抵換專案(Taiwan Offset Project, TOP)即屬於此類

    台灣碳權現況政策

    第 26 屆聯合國氣候變遷大會(United Nations Climate Change Conference;COP26)在英國格拉斯哥舉行,於 2021 年 11 月 13 日達成《格拉斯哥氣候協議》,首次明確提出減少使用煤炭、石化燃料的計畫,各國承諾目標以 2021 年為基準,降低碳排放量 45%,在2050 年前達成淨零排放(net zero)。此次最具體成果之一,就是各國克服《巴黎協定》以來,對第六條部分條文的意見分歧,對跨境交易碳排放權達成共識。包括訂立政府與企業如何透過全球交易系統建立、估價和交換碳權,且國家雙邊碳交易不課稅等,允許各國以購買碳權來實現其氣候目標,藉此緩解全球溫室氣體濃度的增長。

    全球約有 64 個國家或地區實施碳價機制,即透過把氣候變化的成本納入經濟決策,或使降低溫室氣體排放者能創造額外獎勵,進而鼓勵生產者和消費者的行為改變。碳價制度包含碳稅及碳交易,碳稅是政府課徵碳排放稅,此時碳價由政府訂定,減排量則由市場先生決定;而碳交易市場的碳價及減排量均由市場決定,又分為兩種機制:政府配額型(cap-and-trade)及抵換專案型(baseline-and-credit)。政府配額型(圖一)因應政府設定的減碳目標而必須「總量控制(cap)」碳權,碳權是指排放 1 公噸二氧化碳當量(CO2e)的溫室氣體權利,將碳權總量分配給特定區域時間內的企業,類似排放許可證,企業可將分配到的碳權拿到碳市場拍賣或交易,如歐盟排放交易制度(EU Emissions trading system; EU ETS)、加州限額交易市場(California's Cap and Trade Program)。而抵換專案交易型(圖二)則是,組織可透過自願減排活動計畫創造碳信用(備註 1),如同期貨般預先買賣,以跨國合作執行減排活動計畫並交易碳信用,如清潔發展機制(Clean Development Mechanism;CDM)的「排放減量權證(Certified Emissions Reduction, CERs)」,以及聯合執行(Joint Implementation;JI)計畫的減排單位(ERU)。

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