助攻淨零 台大開發薄膜碳捕捉與電化學碳轉化技術

淨零成顯學，台大團隊開發2項前瞻技術，其中薄膜碳捕捉技術，與傳統方法比較，有望將捕碳效益從60%提高至約90%；同時，電化學碳轉化技術已打造出試量產機台，可將二氧化碳轉化為甲酸等，每日可達50公斤二氧化碳處理量，目標未來與石化廠等業者合作，實現每年百萬公噸處理量。

國科會2023年成立台灣淨零科技方案推動小組，邀集國內學者專家，共同開發2050台灣淨零減碳所需的前瞻科技。在國科會計畫支持下，國立台灣大學化工系教授康敦彥、郭修伯、吳嘉文、余柏毅及化學系教授陳浩銘，共同組成NTUZERO研發團隊。國科會今天舉辦學術成果系列記者會，公布團隊開發出的薄膜碳捕捉、電化學碳轉化2項前瞻技術。

團隊表示，台灣二氧化碳的溫室氣體年淨排放量為264百萬公噸二氧化碳當量（MtCO2e），其中，約64.3%來自能源與製造部門；火力發電、產業界碳排，皆可透過碳捕捉技術，將煙道氣中的二氧化碳捕捉下來，進行再利用或封存。

團隊指出，目前發展最成熟且多數產業界採用的碳捕捉技術，是以氨溶液和鹼性化合物做為二氧化碳的吸收或吸附劑，但這種化學吸收方式在實廠操作中，須在吸收劑飽和後進行加熱再生，此再生過程不僅耗能，也間接產生額外的二氧化碳排放。

根據團隊估算，以化學吸收法進行碳捕捉的捕碳效益僅約60%，也就是每捕捉1公斤的二氧化碳，會間接產生約0.4公斤的額外碳排放。

為提高二氧化碳捕捉效率，在材料方面，團隊開發超微孔金屬有機骨架（MOF）材料，針對煙道氣的氮氣、水氣及二氧化碳等多重成分，MOF的奈米空腔可選擇性地吸附二氧化碳。團隊並將MOF材料混合高分子，製成薄膜型態，可在煙道氣混合物中選擇性移除二氧化碳，操作過程中無須加熱再生。

據團隊計算，此通透式薄膜碳捕捉技術有望將程序的捕碳效益從60%提高至約90%，即捕捉每公斤二氧化碳，僅會產出0.1公斤額外碳排放。團隊進一步計算後更發現，若將現今國內10%的傳統化學捕碳方式替換為新穎的薄膜通透式碳捕捉技術，每年可減少約500萬噸二氧化碳淨排放量。

另外，團隊發展高效能電化學技術，將二氧化碳以電化學方式，轉化為合成氣、甲酸、乙醇或乙烯等高價上游化學品，不僅解決碳排放問題，更創造新的經濟價值；且現階段世界上多數電化學二氧化碳轉化進程，尚停留在實驗室階段的單一小型反應器或簡易模組，團隊則已成功打造出工業化原型機。

團隊指出，目前工業化原型機的二氧化碳處理量可達每天50公斤，以高鐵為比喻，這規模可用「一節車廂」來形容；至於如何打造「整台列車」，未來目標是與廠商合作，在實際廠區實現每年百萬公噸處理量。團隊也透露，已有國內法人、廠商接洽，其中以石化業居多。

談及成本議題，團隊表示，目前1台電化學二氧化碳轉化原型機，涵蓋設計的造價約新台幣500萬元，但未來規模擴大後，成本有機會降下來；以台大團隊研發的薄膜碳捕捉技術而言，目前進行實驗室等級的小規模操作，成本大約落在每噸500美元，後續隨規模擴大，成本可望下降到100美元以下。