二氧化碳地質封存,我們準備好了?(儲集層篇)

作者:陳文山、郭陳澔、林立虹


二氧化碳地質封存搭配碳捕捉與再利用被科學家與企業認為是可規模化降低大氣二氧化碳濃度最為有效的手段之一,更是各國政府規劃淨零路徑上不可或缺的手段。


台灣並未自外於世界潮流,政府與國營事業多年前曾投入多項經費於評估地質二氧化碳封存的可行性,並進而估算出地質封存的潛在容量可達400億噸以上,若這樣的容量為真,且逐步落實灌注,將可大幅降低台灣的碳足跡。


這些潛在容量估計或可行性評估,經常引用過去在彰濱工業區進行地質鑽探所獲取的經驗與資料,甚而用於選擇儲集層的依據。然而我們是否已具備足夠的資訊,進行確實的地質封存潛在容量評估?


台電委託中興顧問社執行的彰濱一號井鑽探,鑽取岩心從深度1500公尺至3005公尺,地層包括卓蘭層→錦水頁岩→魚藤坪砂岩→十六份頁岩→東坑層→觀音山砂岩→打鹿頁岩→北寮層;地層層序完全缺失關刀山砂岩與(桂竹林層下段)上福基砂岩(南莊層上段),此兩層岩層為淘選度良好、具有高孔隙率的中至粗砂石英砂岩,是原本預定的二氧化碳儲集層。
在缺失原本預估儲集層的狀況之下,為了從現存的地層層序中尋求其他可能的儲集層,共計採取12個砂岩岩心進行滲透率實驗,結果僅有位在深度1958-1967公尺厚度9公尺的卓蘭層砂岩吻合作為儲集層的條件(滲透率>700 mD),其他砂岩的滲透率皆小於100 mD,不適合作為儲集層。因此,若貿然在此區域進行二氧化碳灌注,將導致灌注成本大幅上升,並需納入較高灌注壓力所造成的額外安全考慮。


目前各項間接評估雖然顯示台灣具備最高潛能的灌注區域在觀音區域與中火區域,假若沒有如同在彰濱地區進行地質鑽井(彰濱一號井),實際獲得確切的地下地質參數(如儲集層的深度、厚度、滲透率….等等),將如何能夠產生有效的評估呢?

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