立場新聞 Stand News

【減碳】新技術製催化劑 吸碳製藥物、化肥及塑膠原料

2020/6/17 — 17:50

如何減少溫室氣體排放?除了從源頭減廢,科學家亦一直研究如何捕獲排放中或空氣中的的溫室氣體,以減少大氣中溫室氣體含量。一項澳洲研究發現一種較便宜的催化劑合成方式,將二氧化碳轉化為合成氣 (syngas) 用來生產藥物、化肥、塑膠和生物燃料。

最新刊於 Advanced Energy Materials 的澳洲研究指,合成氣也可由二氧化碳 (carbon dioxide, CO2) 製造,過程亦可相當簡單與廉價。

團隊指在 2000°C 超高溫下、用電燃燒氧化鋅 (zinc oxide) 10 分鐘會散發出納米顆粒,而顆粒可用作將 CO2 轉化為合成氣的理想催化劑。更重要的是氧化鋅是種相對便宜且易於獲得的金屬,與團隊此前試用的其他催化劑不同。

廣告

有參與研究的新南威爾士大學化學工程師 Emma Lovell 指,在一些 CO2 排放源頭如煤電廠、天然氣發電廠甚至是天然氣礦,以這項技術可以根本性地改造這些設施,捕獲工業過程產生的 CO2 ,不會排出大氣層,並將之轉化為對工業有巨大價值之物。

要製造該些納米粒子催化劑僅需燃燒氧化鋅 10 分鐘即可,然後,可將這些催化劑用於處理 CO2 廢氣的電解槽中,最後釋出以一氧化碳和氫氣為主的合成氣。通過控制電解槽中氧化鋅如何被燃燒,可製造不同一氧化碳和氫氣比例的合成氣,以滿足不同行業的需求。

廣告

合成氣可以多種方法製造,包括天然氣、煤等,其主要成份為氫氣和一氧化碳,兩者都可用以製造多種重要工業化學品。合成氣可被發酵製成再生能源,但過程中仍會排出碳。

雖然新技術要商業大規模應用,仍有漫長路要走,但由於合成氣用途廣泛,其可持續生產技術值得繼續研發。團隊現時則準備在更大、更複雜的環境中測試技術,確保可在實際環境下應用。

來源:
Science Alert, There's a Sustainable New Way to Convert CO2 Waste Into Building Blocks For Fuel, 17 June 2020

報告:
Daiyan, R., Lovell, E.C., Huang, B. & et al. (2020). Uncovering Atomic‐Scale Stability and Reactivity in Engineered Zinc Oxide Electrocatalysts for Controllable Syngas Production. Adv. Energy Mater. 2020, 2001381. doi: 10.1002/aenm.202001381

文/Alan Chiu

發表意見