理大研究團隊研究綠色電能 二氧化碳轉為乙烯 解決全球暖化問題

撰文:裴英才
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全球暖化持續威脅人類社會和生態系統,主導氣候變暖的溫室氣體中,二氧化碳佔最主要比重,為了應對氣候變化的問題和邁向促進碳中和的目標,理工大學研究團隊聯同牛津大學、台灣國家同步輻射研究中心和江蘇大學研究人員合作,成功研發一套耐久、高選擇性、高效的二氧化碳電還原系統,可以將二氧化碳轉化成化學品原料乙烯,以作其他工業用途,減低二氧化碳排放,研究成果在國際科學期刊《Nature Energy》發表,並於第48屆瑞士日內瓦「國際發明展」獲得金獎。

劉樹平教授團隊研發的電催化二氧化碳還原系統可以加速二氧化碳電催化技術的發展,有可能徹底改變現代化石燃料能源系統。(理大提供)

乙烯是其中一種需求量最大的化學品,主要應用於製造聚乙烯等聚合物,製造日常使用的塑膠、化纖等,例如購物袋的物料等,生產乙烯目前仍然主要依賴石化資源,製造過程碳排放高。

系統包括一個夾芯結構的膜電極組件,結合陰離子和陽離子交換膜,並將陰極和陽極分開,可以將二氧化碳轉化為乙烯。(理大提供)

納米材料講座教授兼應用物理學系系主任劉樹平領導的研究團隊,採用電催化二氧化碳還原的方法,利用綠色電能,令二氧化碳轉化為乙烯,為生產乙烯提供另一更環保、更穩定供應的方法。新設計的系統可以在工業級電流下運行超過1,000小時,使用壽命較現有系統大幅延長,意味可以輕鬆擴展至工業規模。研究團隊正在大力推動這項新興技術,令其可以更接近大規模生產,以促進碳循環和碳中和。