【跟著聯盟一起GO，前進大阪看萬博！】RITE館：邁向負碳未來的實驗場

tenlife2019
5月18日
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2025年大阪·關西世博會（Expo 2025 Osaka, Kansai, Japan）將於2025年4月13日至10月13日在大阪夢洲（Yumeshima）舉行，歷時184天，主題為「設計我們生活的未來社會」（Designing Future Society for Our Lives）。這場全球盛會吸引了161個國家和地區及9個國際組織參與，預計訪客達2800萬人，聚焦可持續發展目標（SDGs），展示創新技術解決氣候變遷等全球挑戰。

以「邁向負碳未來的實驗場」為理念，RITE館通過負排放技術展示超越碳中和的未來，探索從大氣中移除歷史累積二氧化碳的可能性。

RITE館（RITE Carbon Factory）由日本地球環境產業技術研究機構（RITE, Research Institute of Innovative Technology for the Earth）策劃，是未來社會展示區（Future Society Showcase）的核心展館。以「邁向負碳未來的實驗場」為理念，RITE館通過負排放技術展示超越碳中和的未來，探索從大氣中移除歷史累積二氧化碳的可能性。本文詳細探討RITE館的展館理念、核心技術展示、應用場景，以及其多樣化碳循環技術，包括直接空氣捕集（DAC）、甲烷化技術、CO₂建材應用，以及與學術和企業合作的創新展示。

展館理念：邁向負碳未來的實驗場

RITE館的核心理念是推動「負碳排放」（Negative Emission）技術的實際應用，超越碳中和，實現從大氣中移除歷史累積的二氧化碳。展館以「人民的生活實驗室」（People’s Living Lab）為概念，通過互動式展示與實機運作，讓參觀者親身體驗未來碳循環社會的可能性。設計呼應世博會主題「設計我們生活的未來社會」，強調科技如何解決氣候變遷挑戰，促進永續發展目標（SDGs）。

展館採用環境友好設計，「RITE未來森林指導廳」（RITE Future Forest Guidance Hall）使用大型交叉層壓木板（CLT）與折疊式結構，象徵循環與再生。內部設有「RITE負排放示範工廠」（RITE Negative Emission Demonstration Plant），通過沉浸式體驗、視覺化數據和互動裝置，將複雜的碳技術轉化為易懂的展示，啟發參觀者思考個人行動如何貢獻低碳未來。

核心技術展示

RITE館展示了一系列尖端碳循環技術，涵蓋直接空氣捕集、甲烷化技術和CO₂建材應用，結合AI與再生能源，模擬未來低碳社會的運作。以下為核心技術詳細介紹：

1. 直接空氣捕集（DAC）系統

技術描述：RITE館展示的DAC系統由三菱重工製造，為目前全球最大規模的DAC實證裝置，每天可從大氣中捕獲300-500公斤CO₂。系統使用胺塗層蜂巢結構吸收CO₂，通過低溫蒸汽（約60°C）釋放，濃度達95%以上。結合AI即時監控CO₂濃度分佈，動態優化捕獲效率，減少能耗。
展示形式：現場實機運作，參觀者可觀看DAC裝置運行，並通過互動螢幕了解AI如何調整捕獲參數。展示板呈現系統每天吸收的CO₂量，相當於100-150戶家庭的排放或一個大型城市公園的森林吸收量。
重要性：DAC是負排放技術的關鍵，適用於航空業等難減排領域。雖然回收成本約90,000日圓/噸（約625美元），RITE正研究新型胺材料和AI優化，目標降低成本至2030年的50,000日圓/噸。
RITE館展示的DAC系統由三菱重工製造，為目前全球最大規模的DAC實證裝置，每天可從大氣中捕獲300-500公斤CO₂。

2. 甲烷化（Methanation）技術

技術描述：捕獲的CO₂與再生能源（太陽能或風能）電解產生的氫氣結合，通過催化反應合成「e-甲烷」（綠色甲烷）。此甲烷作為城市燃氣，直接供應展場內餐廳廚房使用，實現碳中和能源循環。
甲烷化反應指的是將回收的二氧化碳（CO₂）與氫氣（H₂）進行化學反應，產生甲烷（CH₄，都會瓦斯主要成分）與水。這個過程通常會採用「薩巴捷反應（Sabatier Reaction）」：
CO2+4H2→CH4+2H2OC O2+4 H2→C H4+2 H2O
展示形式：展示甲烷化反應裝置，參觀者可觀看CO₂與氫氣合成甲烷的過程，並體驗餐廳使用e-甲烷烹飪的示範。互動螢幕展示再生能源如何驅動電解氫生產。
重要性：甲烷化技術將CO₂轉化為可儲存的能源載體，適用於城市能源系統，減少對化石燃料的依賴。RITE的研究顯示，e-甲烷的成本需進一步降低以實現大規模應用。

捕獲的CO₂與再生能源（太陽能或風能）電解產生的氫氣結合，通過催化反應合成「e-甲烷」（綠色甲烷）

3. CO₂建材應用

瀝青鋪面材料：
- 技術描述：由前田道路建設株式會社開發，全球首創以CO₂固化技術製成的道路基材。CO₂與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，固定於路基層和瀝青鋪面，材料來自建築工地回收的混凝土碎片。該技術不僅封存CO₂，還提升路面強度與耐久性。
- 展示形式：參觀者可行走於CO₂基低碳道路，通過道路剖面模型觀察基材結構。實驗區設有互動操作，讓民眾親手體驗CO₂固化反應，了解碳封存原理。
- 重要性：提供CO₂永久儲存方案，促進循環經濟，每平方米道路可封存約5-10公斤CO₂。
混凝土改良技術：
- 技術描述：由住友大阪水泥和大成建設合作開發，能封存CO₂的碳循環混凝土。通過特殊配方，混凝土在固化過程中吸收CO₂，形成穩定的碳酸鈣，用於展館建築結構。
- 展示形式：展示混凝土樣本與建築結構模型，參觀者可觸摸材料並了解其強度與碳封存能力。數據螢幕顯示每立方米混凝土可封存約50-100公斤CO₂。
- 重要性：適用於城市建築，減少建築業碳足跡，未來可推廣至橋樑、高樓等基礎設施。

4. 多樣化碳循環技術展示

RITE館與日本頂尖學術和企業機構合作，展示多樣化碳循環技術，強化負碳未來的願景：

Cryo-DAC（名古屋大學）：
- 技術概述：低溫直接空氣捕集技術，利用冷凍技術冷凝CO₂，降低能耗。與工業製冷系統整合，捕獲成本較傳統DAC低約20-30%。
- 展示形式：模擬裝置與數據模型，展示低溫技術的優勢。
- 應用：適用於化工廠與數據中心，未來可結合可再生能源實現大規模負排放。
DAC-U系統（九州大學）：
- 技術概述：高效DAC系統，採用新型吸附材料（如金屬有機框架，MOF），提升CO₂選擇性與捕獲效率，降低再生能耗。
- 展示形式：展示吸附材料樣本與小型DAC-U模組，說明其在高濕度環境下的穩定性。
- 應用：適用於沿海城市，未來可部署於港口或工業園區。
CO₂再資源化人工石灰石與碳循環混凝土（住友大阪水泥、大成建設）：
- 技術概述：將CO₂轉化為人工石灰石，作為混凝土骨料，或直接用於碳循環混凝土，實現CO₂的長期封存。
- 展示形式：展示人工石灰石樣品與混凝土製品，互動區展示CO₂礦化過程。
- 應用：適用於建築與基礎設施，每噸人工石灰石可封存約400公斤CO₂。

現實體驗與未來應用

RITE館通過互動體驗與未來應用展示，讓參觀者直觀感受負碳技術的潛力：

道路剖面模型互動：參觀者可通過道路斷面模型觀察CO₂基材的層次結構，並在實驗區親手操作CO₂固化反應，體驗將CO₂轉化為建築材料的過程。互動螢幕顯示每平方米道路封存的CO₂量，增強教育效果。
智慧城市系統整合：展館模擬未來城市能源自給系統，整合DAC設備、再生能源電解氫、甲烷合成與CO₂建材應用。參觀者可通過全息投影了解系統如何實現碳中和能源循環。
智慧路燈展示：展場內「智慧路燈」整合鈣鈦礦太陽能板與CO₂監測裝置，即時顯示碳捕獲數據與環境指標。路燈採用CO₂基混凝土底座，展示技術的實際應用。

應用場景

RITE館的技術具有廣泛應用前景：

DAC與甲烷化：降低大氣CO₂濃度，生成綠色燃料，適用於城市能源系統與航空業。未來可部署於工業園區，每年捕集百萬噸CO₂。
CO₂建材：低碳道路與混凝土應用於城市基礎設施，每公里CO₂基道路可封存數噸CO₂，建築業碳足跡可減少20-30%。
智慧城市：整合DAC、再生能源與CO₂監測，實現能源自給與碳中和，未來可推廣至全球城市。

挑戰在於成本與規模化。DAC成本需降至每噸30,000日圓以實現商業化，甲烷化需更高效催化劑，建材技術需擴大回收材料來源。RITE與合作機構正加速研究，預計2030年實現關鍵突破。

RITE館與日本頂尖學術和企業機構合作，展示多樣化碳循環技術，強化負碳未來的願景

結論

RITE館是2025年大阪·關西世博會的亮點展館，以「邁向負碳未來的實驗場」為理念，展示DAC、甲烷化與CO₂建材等負排放技術，模擬未來低碳社會。通過與名古屋大學、九州大學、住友大阪水泥等合作，展館呈現多樣化碳循環技術，啟發公眾參與可持續發展。雖然成本與規模化仍需突破，RITE館為全球暖化緩解提供了創新藍圖，展現科技與人類生活的無限可能。

參考資料:

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