創新!台大發明還原二氧化碳新方法 力阻暖化

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編輯張睿杰/綜合報導

還記得之前報導過,冰島地質學家把二氧化碳永遠變成石頭的新聞嗎?

台大化學系副教授陳浩銘帶領的跨國研究團隊,發現新型催化劑「單原子三價鐵」,提升二氧化碳還原至一氧化碳的效能,可望減緩溫室效應;研究成果在6月中旬登上國際頂尖期刊「科學」。

台大化學系副教授陳浩銘帶領的跨國研究團隊,發現新型催化劑「單原子三價鐵」,能提升二氧化碳還原至一氧化碳的效能,可望減緩溫室效應。圖/unsplash

將二氧化碳還原成一氧化碳,被視為是減緩溫室效應的方式之一,陳浩銘指出,現今的還原研究多是以金、銀與銅做為催化劑,不過金與銀的轉換效能雖好,但是成本太高;銅雖然成本較低,但是轉化出來的是碳氫化合物的混合物,需再經過分離程序。而且不論是金、銀、銅,都需要透過高電壓才能進行轉化,並不符合經濟效益。

陳浩銘的研究團隊與瑞士洛桑理工學院教授胡喜樂帶領的團隊合作,經歷3年研究後,提出以「單原子三價鐵」做為催化劑,取代銅擔任催化劑的轉化製程,而且在低電壓的情況下就可進行,不但降低耗能,而且轉化效能更高。這項研究成果在今年6月14日登上國際頂尖期刊「科學」。

陳浩銘進一步指出,二氧化碳還原的研究已經問世20多年,但是高耗能、低轉化率一直都是這項研究難以突破的原因,也因此失去了商業化的價值。然而根據團隊過去幾年的研究發現,「單原子三價鐵」將有機會扭轉現在的困境。

他說明,在相同製程中,以單原子三價鐵做為催化劑,只要0.2~0.4伏特的低電壓就可以轉化,轉化率高達90%,而且轉化出的成品中90%為一氧化碳、10%是氫氣。這樣的結果已經可以被視為商業化製程。

台大化學系副教授陳浩銘(右2)帶領的跨國研究團隊,以「單原子三價鐵」,做為催化劑,可望提升二氧化碳還原的效能。圖/取自科技部網頁

陳浩銘也提到,這項技術需要的電壓不須太高,因此非常適合以太陽能等再生能源發電支持。

除了跨國團隊的合作,這項研究也使用了國家同步輻射中心的「台灣光源」與「日本同步加速器光源(SPring-8)的台灣合約光束線」,利用「臨場X光吸收光譜」技術,觀察二氧化碳還轉化成一氧化碳的過程,終於在近3年的研究後,取得突破性的成果。

陳浩銘指出,雖然這項研究成果仍處於新生的階段,但是他相信未來會成為減緩溫室效應的利器之一,而且也有極大的商業化潛力。

刊登在科學期刊連結

https://science.sciencemag.org/content/364/6445/1091

 

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