天然資源探勘 黃文義細說從頭

(台北內科週報第566期/2023年2月13日-2023年2月19日)

【本報獨家訪報導】數10年前,出生於高雄縣大樹鄉高屏舊鐵橋附近的黃文義博士,畢業於屏東初中,是個在南部長大的庄腳小孩。其後,北上念建國中學,開始獨立在外生活。之後,他就讀中央大學地球物理系,陸戰隊上兵義務役退伍,取得台灣大學海洋研究所地球物理碩士後,考上教育部公費留學地球物理組,也申請到科羅拉多礦業學校(Colorado School of Mines)地球物理系就讀,開始從事電磁波及電阻探勘的學習和研究。

黃文義於1980年取得博士學位,留在學校做了2年的研究,同時在美國科羅拉多州戈登市(Golden)成立地平洋資源開發公司(GeoPacific Resources, Inc.),使用自行設計的軟硬體,從事地熱探勘與石油天然氣困難區域的探勘服務,也開始踏上逐夢之路。

▲年輕的黃文義博士與當年DEC LSI 11組裝的室內資料處理的電腦(照片係三捷科技公司提供)。

當時,黃文義博士使用的服務技術,為可控源瞬變電磁波探勘,也就是在地表或井底產生人為電磁波變化,使地層產生誘發的渦流電流(Eddy current),再測量地表或井底的電場或磁場的變化來解釋地質構造。

1980年代初期還沒個人電腦,黃文義使用的軟體與硬體是當時最流行的DEC(Digital Equipment Corporation)的PDP 11和LSI 11等等,可是科技發展速度很快,他也與時俱進,獲有一些探勘及與生產的專利權。

▲2019年,參加馬來西亞地下水探勘展覽(照片係三捷科技公司提供)。

在黃文義使用可控源電磁波探勘的時代,他說:「那時最主要的市場是地熱探勘服務,尤其是日本,最北邊的案場為北海道的層雲峽,最南邊則為指宿市,最東邊為八丈島,最西邊為松江市,包括海上,日本有400多座火山,地熱資源全球排名第3,但實際開發出來目前不到700MW,還有許多發展的機會」。

其次,黃文義博士指出,「哥斯大黎加目前再生能源佔全國能源需求99%以上,主要為水力發電,地熱發電佔約13.5%,1986年,我有機會在其Miravelles火山進行地熱探勘,雖然該地熱發電廠主要的探勘與生產不是我們的貢獻,但很慶幸、如今已有163MW地熱發電廠的規模」。

▲參與美國加州Lost Hill油田井下電磁波探勘情景(照片係三捷科技公司提供)。

1980年代初期,黃文義說:「當時也為中油地熱處,在宜蘭清水做了可控源電磁波探勘服務,但因不同意地熱處堅持的技術移轉,未能為台灣的地熱繼續貢獻」。到了1988年,黃文義博士便在台灣成立三捷科技,為美國GPI的資料處理與繪圖的下包公司,直到1996年結束GPI,因台灣沒有E&P(Exploration&Production)產業,返台後建立電子設計及量產工廠,另成立三捷深圳有限公司,客戶主要來自法國、美國、日本及巴西等,也行銷用在地球物理資料的物聯網。

2010年,黃文義有感於大陸製造業的競爭,結束大陸業務,台灣的業務也只接受客製化的4G/5G路由器及物聯網相關產品的開發與生產,並開始研發適合台灣複雜地形、地質及高人為噪音的新一代大地電磁陣列探勘,同時於2016年開始在日本、菲律賓、韓國及大陸提供探勘服務,也在台灣進行廣泛的地熱探勘,結果可解釋台灣的地熱為什麼不成功,因為沒有鑽在有地熱儲集層上,他也將此結論在2021+1的世界地熱論壇(WGC)發表。最近,他也積極研究台灣碳捕捉與封存(CCS)的技術及做法,並認為政府應積極鼓勵民間加入碳捕捉及封存的領域,激發出不同的CCS成果,為出口業者提供綠能之外的另1個ESG方案,也讓台灣淨零排放更容易達標。

▲黃文義博士(右)參加2016世界電磁波探勘論壇與展覽(照片係三捷科技公司提供)。

智慧局CCUS專利報告 蘊藏商機

(台北內科週報第562期/2023年1月12日-2023年1月18日)

【ESG促進平台】「2050淨零排放」是全世界共同的目標,要達到碳中和,綠電雖然是關鍵的因素之1,但是「碳捕捉、再利用及封存(Carbon Capture, Utilization and Storage;簡稱CCUS)」更是視為邁向淨零排放的最後1哩路。為協助業界瞭解CCUS技術的全球專利布局,智慧財產局整理分析CCUS專利申請的趨勢與各國申請人專利布局的情形,提供產業界參考運用。

根據智慧局統計,全球有關CCUS的專利技術共計約12,610案(專利家族),其中「碳捕捉技術」約7,406案、「碳再利用技術」約4,399案、「碳封存技術」約805案,隨著全球對於氣候變遷議題的重視,CCUS相關申請案件數也持續增長。

經探討全球布局後發現,市場大小和對於相關議題重視程度,會影響申請人的布局規模,其中以中國大陸、歐洲、美國數量較多,且多為在地申請。智慧局指出,碳捕捉技術中,以將排放氣體中的二氧化碳溶於吸收劑進行捕捉的吸收技術的相關案件最多,技術也最成熟,占39.1%。其次,是在排放氣體中,將二氧化碳附著在吸附劑上進行捕捉之吸附技術占26.7%。此外,是透過排放氣體通過有機或無機材質的薄膜,使二氧化碳與其他氣體分離之薄膜分離的技術占12.5%。

▲根據智慧局統計,全球有關CCUS的專利技術共計約12,610案(照片係經濟部提供)。

雖然吸收技術的專利案件申請量占大宗,但利用吸附與薄膜分離技術的專利案件申請量也有逐年上升的趨勢,顯示各國申請人在碳捕捉技術的研發,正朝向多元技術發展。

我國在碳捕捉技術的專利申請量較少,但仍有企業或學研機構經由自身的製程對於碳捕捉相關技術進行研發與專利布局,智慧局表示,例如,工業技術研究院與台灣水泥公司共同合作,利用鈣迴路的方式進行二氧化碳的捕捉,以減少水泥製程中的能耗及額外產生的二氧化碳,為碳捕捉的技術占得先機。

智慧局也強調,隨著各國對於減碳逐漸達成共識,法規日趨嚴謹,碳價與日俱增,我國產業界可經由了解全球CCUS專利的布局情形,透過自身優勢,串連資源積極研發,才能在零碳經濟浪潮下,搶占龐大的永續商機,創造環境永續發展及提升經濟動能的雙贏局面。相關資料可於下列網址查詢:https://www.tipo.gov.tw/tw/cp-85-916712-4b1c5-1.html