創新平台/捕獲二氧化碳 把廢氣變綠金

地球暖化對氣候環境造成巨大影響,全球已從提高能源使用效率、開發再生能源、節約資源以及減少碳排放等各種方面著手,工研院研發自煙道排放的氣體中捕獲二氧化碳與再利用技術,不但能將工廠生產過程中,所產生的二氧化碳捕獲下來,還能將二氧化碳進行再利用,讓廢棄物變綠金。

工研院材料與化工研究所副組長溫俊祥提到,二氧化碳捕獲技術在國際上其實已經發展多年,近年來也不乏有許多重大的碳捕獲計畫,但因整體捕獲製程的能耗高,導致每噸二氧化碳的成本為50~70美元,而令業界卻步。

二氧化碳捕獲技術就像是大型空氣清淨機,當工廠的煙道所排放的氣體通過時,吸收劑扮演類似清淨濾網的功能,將二氧化碳及雜質吸收下來,可讓煙道口所排出去的氣體淨化;再透過加熱解吸製程,將吸收劑中的二氧化碳釋出再利用,可製成多種產品。

2016年工研院在經濟部技術處的支持下,著手發展低耗能的二氧化碳捕獲與再利用技術,以低腐蝕性吸收劑捕獲煙道氣中的二氧化碳後,再透過工廠餘熱或太陽能的低溫加熱將二氧化碳分離出來。

「與實驗室不同,我們在試驗場域面對的是真實生產情況,也是一連串挑戰的開始」,溫俊祥說道,由於煙道中二氧化碳之外,也有二氧化硫成份,舊款吸收劑容易和二氧化硫及二氧化碳結合,造成二氧化碳捕獲效果相對較差。因此,研發團隊開始尋找其他吸收劑替代;經過數個月努力,終於找到可吸附二氧化碳,不和二氧化硫結合的吸收劑。

同時,為在最短時間內取得試驗場域大量數據,試驗場域建置後先採用24小時不間斷二氧化碳捕獲試驗,幸而歷經半年不眠不休的努力,終於讓系統穩定,目前已與業者建立一年捕獲10噸二氧化碳的場域驗證系統,持續運轉超過5千小時,捕獲的二氧化碳純度高達99.9%,系統能耗與二氧化碳品質和國際並駕齊驅。

捕獲後的二氧化碳經過與觸媒反應,在低溫低壓下可高效率轉化為有價值的烷烯烴化合物,例如天然氣、乙烷、甲醇…等,可進一步製成運動器材、鞋子、衣服等民生必需品,未來還能降低台灣對天然氣及石油原物料的進口依賴。

此外,溫俊祥說,「減碳是一場馬拉松團體戰,透過工研院的低耗能二氧化碳捕捉再利用技術,吸引更多企業加入減碳行列,協助台灣搶攻新的循環經濟新商機。」

工研院 低溫

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