長庚大學的觸媒與奈米材料實驗室自2008年起至今，持續開發二氧化碳可經由化學轉換，直接成為固態的「奈米碳纖維管固碳新技術｣，經過特殊處理的鎳金屬觸媒，可將二氧化碳與氫氣直接產生固體碳纖維管（外徑約50~100奈米），有效的將氣態的二氧化碳資源化，轉化為固態碳。並開發具有磁性的鎳金屬為催化劑，以二氧化碳與氫氣為反應物，生產出奈米碳纖維管。此項發明技術，徵求國內相關業者的技轉合作。

實驗室主持人陳敬勳教授表示，碳捕獲、儲存、利用（Carbon Capture, Utilization and Storage; CCUS）是二氧化碳資源化回收目前常用的固碳方法，但從捕獲到利用的過程，可能需要有運送或處理的成本考量。能將二氧化碳當作反應物直接轉化為有用的化學品，是極具潛力的二氧化碳資源化利用，也可產出高經濟價值的化學品。

陳敬勳並表示，此項技術的概念具有下列幾個優點：

(1)大量的二氧化碳資源化回收，其他的產品如一氧化碳與甲烷可做其他用途。

(2)產生的積碳，可再利用或以固體碳的方式儲存，相較於使用吸附劑吸附二氧化碳後地質封存，安全性較高。

(3)使用的金屬鎳觸媒價格便宜，反應的條件簡單。

(4)有效利用氫氣，煉油廠氫氣生產容量供甚過於求，氫氣雖是未來主要的乾淨能源，但運送與儲存的問題不易克服，因此，雖然許多國家提倡氫能，但卻無法普遍應用。在許多石化廠中，氫氣多以燃燒方式進行熱回收，殊為可惜，該校的發明技術，使用反應的實驗製程條件簡單，只需要工廠排放尾氣中的氫氣與二氧化碳即可進行，極適合於石化廠線上作業，可讓二氧化碳大量消耗，對氫氣也可有效利用。

(5)因鎳金屬具有磁性，奈米碳纖維管結合鎳金屬後，成為新的磁性碳材料。

(6)可用於生醫材料的蛋白質分離技術，取代傳統昂貴的磁珠。目前，長庚大學的計畫團隊已有成熟的技術，可將二氧化碳快速轉化成含磁性金屬奈米碳纖維管。實驗室級的生產，每一批次可生產數克材料，產生的材料在水中分散度佳，因為均勻分布之故，較能廣泛吸附水中的化學物質，特別是苯環類污染物，適合用於廢水中污染物的去除與水的純化，再加上具有高度的磁性，在完成吸附後可利用磁性快速與液體分離，節省過濾的成本。

此外，「奈米碳纖維管固碳新技術｣所生產的磁性奈米碳纖維管，可廣泛用於：

(1)生產的磁性碳材料，可用於廢水中有機物與重金屬污染物的快速回收。

(2)生產的磁性碳材料，可開發為生醫材料，用於蛋白質分離技術。

(3)生產的磁性碳材料，可用燃燒產生熱源，磁性金屬可回收再利用於二氧化碳積碳。

因反應條件簡單，且是以廢棄物循環生產，成為有經濟價值的材料，未來，極有潛力成為新的二氧化碳資源化回收的新產業，相關研究也發表於重量級國際期刊Chemical Engineering Journal 2023, 478, 147373 與 Applied Catalysis B 2022, 315, 121596，長庚大學為發展新一代綠色永續技術而成立「永續發展與能源科技研究中心」亦正投入資源協助此技術進行放大製程。

陳敬勳亦指出，減緩地球暖化已是全球的共識，世界各國已經預計於2050年達到淨零排碳，台灣是地球村的一員也無法置身事外。2022年4月行政院通過氣候變遷因應法，最快2025年將開始徵收碳費，影響層面極為廣大。穩定溫室氣體總排放量是因應氣候變化的關鍵，全球排放每公噸二氧化碳會導致至少85美元的環境破壞，但減排每公噸二氧化碳的成本卻僅需約25美元。若政府與企業不重視排碳造成的氣候暖化問題，預估未來的全球經濟，將會付出5~20倍的二氧化碳處理代價。

二氧化碳捕捉與再利用，在目前的能源、化學、鋼鐵及水泥等高碳排產業中，已成為降低二氧化碳排放量的重要技術。這些技術不僅能夠減少溫室氣體排放，還能夠將捕捉到的二氧化碳轉化為有用的產品，從而提高經濟效益與可持續性。

■固碳技術的兩大優勢

長庚大學的觸媒與奈米材料實驗室開發的固碳技術具有以下兩大優勢：

（一）安全性提高：傳統的碳捕捉與再利用技術可能存在一些風險，如二氧化碳捕捉後的洩漏及處理過程中的風險。而奈米碳纖維材料的固碳技術，通過將二氧化碳轉化為穩定的固態材料，減少了這些風險。

（二）成本下降：通過創新的催化與奈米技術，降低了轉化過程的能耗及材料成本，使得這項技術在工業應用中更具經濟效益。

■產業運用的效益與價值

（一）提升產業競爭力：通過降低碳排放與生產成本，提升了企業在國際市場上的競爭力。

（二）推動綠色發展：促進高碳排放產業向綠色低碳方向轉型，符合永續發展的方向。

（三）創造經濟價值：將二氧化碳轉化為高附加值產品，如奈米碳纖維材料，不僅減少了環境污染，還創造了新的經濟價值。通過這些技術的應用，高碳排放產業能夠有效降低碳足跡，推進可持續發展目標。

■技轉諮詢，請洽長庚大學技合處科研平台經理黃淑華，電話：（03）211-8800，分機：3734。E-MAIL：joeille@gap.cgu.edu.tw

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