台灣大學 NTU ZERO 研發團隊在碳捕捉與再利用領域取得了重要突破,成功開發出兩項前瞻技術:MOF 薄膜碳捕捉和電化學碳轉化,這些技術有望大幅提升碳捕捉效率並減少額外碳排放,為台灣的淨零轉型提供了關鍵技術支持。
台灣大學 NTU ZERO 研發團隊在碳捕捉與再利用領域取得了重要突破,成功開發出兩項前瞻技術:MOF 薄膜碳捕捉和電化學碳轉化,這些技術有望大幅提升碳捕捉效率並減少額外碳排放,為台灣的淨零轉型提供了關鍵技術支持。
1. MOF 薄膜碳捕捉技術
傳統的碳捕捉技術主要依賴化學吸收法,使用氨溶液或鹼性化合物作為二氧化碳的吸收劑。然而,這種方法需要加熱脫附再生,過程中涉及加熱、冷卻、加壓等耗能步驟,導致捕碳效益僅約 60%,並且每捕捉 1 公斤二氧化碳會間接產生約 0.4 公斤額外碳排放。
NTU ZERO 團隊開發的MOF 薄膜碳捕捉技術,利用超微孔金屬有機骨架(MOF)的奈米空腔,能夠選擇性地吸附煙道氣中的二氧化碳,同時排除氮氣和水氣等其他成分。這種技術無需加熱再生,操作過程更加節能,並且能將捕碳效益提升至 90%,即每捕捉 1 公斤二氧化碳僅產生 0.1 公斤額外碳排放。
2. 電化學碳轉化技術
除了碳捕捉,NTU ZERO 團隊還開發了電化學碳轉化技術,能夠將捕捉到的二氧化碳轉化為有價值的化學品,如合成氣、甲酸、乙醇、乙烯等負碳上游化學品。這種技術不僅實現了二氧化碳的再利用,還為工業生產提供了新的原料來源。
目前,團隊已成功開發出試量產機台,每日可處理 50 公斤二氧化碳,並將其轉化為甲酸或合成氣。相比於之前的桌上型電解設備(每日處理量僅 0.2 公斤)和初代小型原型機(每日處理量 3 公斤),這一技術的處理能力大幅提升,並且已導入可程式化自動控制與人機介面,顯示出工業化應用的潛力。
3. 台灣碳排放現狀與挑戰
台灣目前的能源供應主要依賴煤、石油、天然氣等化石燃料,其中火力發電的碳排放量約佔全國碳排放量的 14%,而產業界的碳排放量則佔全台灣的 55%。這些碳排放量都可以透過碳捕捉技術進行再利用或封存,從而減少對環境的影響。
4. 未來展望
NTU ZERO 團隊的這兩項技術不僅能夠有效減少碳排放,還能將捕捉到的二氧化碳轉化為有價值的化學品,實現碳的循環利用。這些技術的進一步發展和應用,將為台灣乃至全球的淨零排放目標提供重要支持,並為工業界提供新的減碳解決方案。
總結來看,NTU ZERO 團隊的創新技術在碳捕捉與再利用領域具有重要的應用前景,未來有望在台灣的能源轉型和碳中和進程中發揮關鍵作用。