「碳捕捉」創新：全球首創中空金屬纖維二氧化碳吸附/觸媒轉化系統

為了達成節能減碳戰略，科技部推動能源國家型科技計畫(減碳淨煤)與循環材料高值化專案計畫，臺大化工系團隊整合科技部兩項計畫，成功開發了領先全球的創新技術：「創新型中空金屬纖維二氧化碳吸附/觸媒轉化系統」，其中碳捕捉的材料技術獲得了美國匹茲堡發明競賽金牌獎，碳分離與轉化反應器核心技術也獲得第十四屆國家新創獎。

圖一

基於以上成果，童國倫教授團隊也成立新創公司ExtreMem Ind.Co. 致力循環經濟產品，成立初期第一項產品為製程液體分離薄膜等相關產品與相關技術輸出，加速碳捕捉模組與觸媒轉化技術之產業化。

降低碳排的最佳因應策略就是二氧化碳捕獲及再利用(Carbon Capture and Uti-lization, CCU)。臺大團隊領先全球開發出中空金屬纖維吸附器，纖維表面上含有大量均勻分散的二氧化矽多孔吸附粒子，且擁有非常龐大之單位吸附面積(>500 m2/m3)，可快速捕捉二氧化碳，再將高濃度的二氧化碳脫附再利用。

此創新型的吸附器設計，成功解決傳統裝置熱效率差與壽命短等缺點。同時還具備易規模化之優點，僅需簡單將裝置串(並)聯即可擴大系統處理量，相當符合工業化之要求重點。此外，透過最佳化系統設計，整合廠區廢熱進行二氧化碳脫附(對於各種碳捕捉再利用技術，70%以上之成本皆於脫附階段消耗)，可大幅降低碳捕捉成本，符合經濟效益。

在二氧化碳再利用方面，臺大團隊開發之新穎奈米孔洞金屬有機骨架材料，除具有高催化效能外，多孔奈米結構也可大幅提升反應面積，增加反應速率。利用該觸媒將前段所捕捉的高純度二氧化碳和環氧丙烷反應產生碳酸亞丙酯，目前在24小時內轉化率可高達75%。碳酸亞丙酯(PC)乃高值化工原料之一，可做為高分子聚碳酸亞丙脂(PPC)的原料，而PPC可用來製作可降解泡沫材料、板材、一次性醫用/食品包裝材料等。降低二氧化碳捕捉所需要的成本，進而滿足循環經濟及循環材料之目標。