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碳捕獲、利用與封存 (CCUS)

碳捕獲、利用與封存 (CCUS)

什麼是碳捕獲？

能源領域正加速推進難減排產業的脫碳行動，而碳捕獲、利用與封存 (CCUS) 正是當中的一大關鍵。CCUS 流程是先從工業製程排放物中分離 CO2，然後壓縮與運輸，最終加以地質封存或轉化為高附加價值產品。 

CCUS 技術可用以抵銷部分石化燃料使用所產生的碳排放，是在能源轉型階段中協助實現淨零目標的關鍵所在。此方法對水泥、鋼鐵與石化等產業尤其重要，因為這些產業的直接排放難以消除，所以必須另尋方式減少大氣中的含碳氣體。

但是，CCUS 技術的部署目前仍面臨技術與經濟面的難題。捕獲效率、溶劑再生能耗，以及現有基礎設施的整合，都需要持續性地進行最佳化。 

近年來，吸附材料、薄膜技術與地下監測的進展，讓可擴充性的相關進展加快。另外，CCUS 與氫氣生產及合成燃料搭配結合的做法，也有望能支援更廣泛的能源系統脫碳。CCUS 是達成氣候目標並兼顧產業競爭力的多途徑策略當中不可或缺的重要環節。

材料分析的重要性

從吸附劑開發到地質封存驗證，材料特性分析是最佳化 CCUS 技術的一大關鍵。精確分析表面積、孔隙率、粒徑、密度、粉末流動、催化劑活性與相組成，會直接影響捕獲效率、反應動力學與長期穩定性。Malvern Panalytical 提供強大的互補分析解決方案組合，讓您在 CCUS 價值鏈中，精準掌控材料特性。 

我們整合氣體吸附與孔隙分析專業技術，支援金屬有機骨架 (MOF)、共價有機骨架 (COF) 及薄膜等高效能捕獲介質開發，同時透過先進的 X 光繞射 (XRD)、X 光螢光 (XRF) 與光散射分析儀器，確保維繫最佳結構完整性並符合監管標準。這些系統相輔相成，提供可據以行動的深入分析資訊，助您加速創新並提升流程效率，同時確保環境報告的嚴謹性，是讓 CCUS 部署實現可擴展性與成本效益的關鍵工具。 

此系列方案提供投資人與開發商可安心信賴的分析資訊，可協助降低風險並用以驗證可融資的 CCUS 專案，確保技術已準備好進行商業規模擴展，並實現長期營運成功。此系列方案提供開發商、EPC 與投資者可安心信賴的效能實證與資料，可協助降低技術風險、驗證長期運作能力，並支援開發具備商業規模擴展潛力且可融資的 CCUS 專案。 

材料分析技術

氣體吸附

透過精準的氣體吸附分析，徹底發揮對材料的洞見
氣體吸附

XRF 分析儀

適用於元素成分分析的專業 XRF 光譜儀
XRF 分析儀

Malvern Panalytical 的 CCUS 最佳化解決方案：關鍵吸附劑、薄膜與催化劑儀器

Malvern Panalytical 引領材料特性分析創新，提供尖端工具以因應用於碳捕獲、利用與封存 (CCUS) 之吸附劑、薄膜與催化劑的複雜分析需求。

我們的解決方案可快速且準確地提供材料效能深入分析資訊，受到全球研究實驗室、製程開發人員與工業製造商信賴。這些深入分析資訊可協助團隊做出更明智的決策，有效提升 CCUS 工作流程中的捕獲效率、分離選擇性與材料長期耐久性，同時提供必要的資料，降低專案風險並驗證商業化可行性，確保符合商業部署的融資標準。

全方位的吸附、孔隙分析與毛細流動孔隙測定儀，可針對表面積、孔隙結構、氣體吸附行為與薄膜運輸特性提供深入特性分析。這套工具支援從開發到品質控制各階段的材料創新，協助組織最佳化製程效率、提升可靠性，並降低營運成本。

我們的產品陣容包括 3Flex，可提供高解析度吸附分析以及微孔與中孔分析；突破分析儀 (BTA)，可在製程條件下分析動態氣體分離效能；AutoPore V，可進行進階孔結構測定；AccuPore，可對薄膜與多孔片材進行貫通孔特性分析。此系列儀器共同構成一套完整解決方案，助您掌握多孔材料與薄膜在實際 CCUS 環境中的行為。

Malvern Panalytical 致力於加速 CCUS 材料創新，協助客戶高效達成效能目標、確保製造一致性，並提供可靠且符合成本效益的碳捕獲技術，是值得信賴的合作夥伴。

吸附劑與薄膜分析儀器

3Flex

3Flex 可提供新世代吸附劑研發作業不可或缺的高解析度物理吸附與化學吸附資料。

關鍵功能包括：

  • 測量表面積、孔隙大小與孔體積
  • 透過等量吸附熱瞭解製程經濟性
  • 最佳化孔隙大小，藉此最大化吸收能力
  • 使用理想吸附溶液理論 (IAST) 預測混合氣體的選擇性

[3Flex CCUS graph complete pore size distribution using dual nldft for activated carbon.png] 3Flex CCUS graph complete pore size distribution using dual nldft for activated carbon.png

突破分析儀 (BTA)

BTA 可在真實氣體分離情境下，針對吸附劑與薄膜提供精確評估。

關鍵功能包括：

  • 執行壽命與循環研究，找出最結實的材料
  • 評估吸附劑的動力學效能
  • 評估濕度對 CO₂/N₂ 競爭吸附的影響

[Breaktrhough Analyzer CCUS graph CO2 breakthrough curves sia loaded with PEI.png] Breaktrhough Analyzer CCUS graph CO2 breakthrough curves sia loaded with PEI.png

AutoPore V

AutoPore V 提供最高等級的孔結構洞察分析資訊，是最佳化擴散與吸附行為的關鍵。

關鍵功能包括：

  • 詳細的孔隙大小特性分析，可用以瞭解質量輸送狀況
  • 分析孔隙大小分佈、總孔體積、孔隙率百分比、粒徑及總表面積
  • 在吸附劑製造過程中維繫一致性與再現性

[AutoPore V CCUS graph NaY zeolite cumulative intrusion vs pore size.png] AutoPore V CCUS graph NaY zeolite cumulative intrusion vs pore size.png

AccuPore

AccuPore 可精準測量高效率離子與氣體輸送所需的貫通孔特性。

關鍵功能包括：

  • 透過泡點測量，判定最大孔隙大小
  • 掌握貫通孔隙大小分佈，以最佳化薄膜效能
  • 判定平均流量孔隙大小與最小孔隙
  • 完整孔隙大小分佈分析

[AccuPore - Micromeritics - increase-pressure-graphic.jpg] AccuPore - Micromeritics - increase-pressure-graphic.jpg

催化劑解決方案

3Flex

以物理吸附和靜態/動態化學吸附進行催化劑與載體特性分析。

關鍵功能包括：

  • 瞭解多金屬催化劑對活性物種的活化與吸附影響
  • 選擇轉化率較高的催化劑
  • 研究吸附熱的影響

[Carbon capture industry - 3flex graph interactions of h2 on supported ni catalyst.png] Carbon capture industry - 3flex graph interactions of h2 on supported ni catalyst.png

AutoChem III / ChemiSorb Auto

以動態化學吸附技術進行催化材料活性位點特性分析。

關鍵功能包括：

  • 最佳化 H₂/O₂ 在電解電極上的吸附與解離
  • 判斷是否在接近反應條件時發生脫附
  • 測量並量化酸或鹼位點，以最佳化反應性與選擇性

[Carbon capture industry - Autochem graph deconvolution co2 desorbed by CaO MgO.jpg] Carbon capture industry - Autochem graph deconvolution co2 desorbed by CaO MgO.jpg

ICCS 催化劑特性分析

在現場真實反應條件下進行催化劑特性分析。

關鍵功能包括：

  • 瞭解催化劑效能在長時間內的變化
  • 判斷失去活性的機制，以盡可能延長催化劑壽命
  • 監測活性位點、氧化態、金屬分散度及脫附行為的變化

[Carbon capture industry - ICCS graph - pressure impact on reduction temperature cu oxide catalyst.png] Carbon capture industry - ICCS graph - pressure impact on reduction temperature cu oxide catalyst.png

流動反應器 (FR)

可最佳化催化劑效能的桌上型反應器。

關鍵功能包括：

  • 瞭解反應動力學以最佳化參數與轉換
  • 測量選擇性、效率與催化劑壽命
  • 研究在特定壓力與溫度下需要液/氣分離器的反應

[Carbon capture industry - Flow Reactor graph - reduction of co2 in the sabatier reaction.png] Carbon capture industry - Flow Reactor graph - reduction of co2 in the sabatier reaction.png

Mastersizer 3000+

同級最佳的催化劑粒徑分析雷射繞射技術。

關鍵功能包括：

  • 判定比表面積，可與 BET 互補
  • 使用壓力滴定進行催化劑耗損測量
  • 細粒徑分佈分析
  • 在最終粉體成形期間最佳化流變性與可壓縮性

[Carbon capture industry - Mastersizer graph - laser diffraction.png] Carbon capture industry - Mastersizer graph - laser diffraction.png

Zetasizer

測定奈米粒徑與 Zeta 電位的光散射技術。

關鍵功能包括：

  • 判定最適合催化活性或表面積的粒徑
  • 透過 Zeta 電位測量評估團聚狀態

Aeris / Empyrean

快速相特性分析的高解析度 XRD。

關鍵功能包括：

  • 自動化定量催化劑相組成 (例如 γ 氧化鋁、沸石)
  • 透過晶相分析瞭解吸附位點
  • 判定製造過程中的結晶終點
  • 結合相資料與 XRF 以瞭解元素分佈
  • 對表面層與塗層進行低掠角測量
  • 執行低角度穿透式 XRD 以研究微孔材料

[Carbon capture industry - Empyrean graphs - in situ xrd diffractogram of MOF.png] Carbon capture industry - Empyrean graphs - in situ xrd diffractogram of MOF.png

Epsilon 4 / Zetium

用於元素組成與催化劑負載控制的 XRF

關鍵功能包括：

  • 輕鬆進行 ppm 等級的稀土與鉑系金屬元素分析
  • 長效校正，確保例行分析穩定可靠
  • 可額外偵測鹵素 (Cl、Br、I)

Aeris

緊湊型桌上式 X 射線繞射儀
Aeris

Malvern Panalytical 在碳捕獲、利用與封存中的優勢

碳捕獲、利用與封存 (CCUS)，是減少排放及打造永續未來的關鍵。CCUS 的成功仰賴先進材料與可靠監測。Malvern Panalytical 儀器能協助讓 CCUS 變得更高效、更可靠且更有擴展性，為專案帶來龐大效益。

CCUS 需要先進材料，包括高效能吸附劑、選擇性薄膜，以及在嚴苛情境中仍可保持穩定的耐用催化劑。從用於快速品管的桌上型解決方案，到支援尖端研究的先進多功能平台，Malvern Panalytical 提供全方位的創新 CCUS 技術研發工具組。我們的儀器提供世界級深入分析資料，協助最佳化將 CO₂ 轉化為實用產品的製程，支援整個 CCUS 價值鏈。

Malvern Panalytical 能讓 CCUS 專案推進得更快、運作得更安全，並創造更高的價值。Malvern Panalytical 能讓 CCUS 專案推進得更快、運作得更安全，並創造更高的價值。我們提供高品質的材料深入分析資訊，協助組織加速創新，並打造具備融資實力且受投資人青睞的開發專案，為全球永續目標做出實質貢獻。

實用資源

想深入瞭解碳捕獲嗎？我們有一系列的實用資源：