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理大電催化還原系統 CO₂變乙烯製造塑膠

By on January 23, 2024

原文刊於信報財經新聞「EJ Tech 創科鬥室」

現時主導氣候變暖的溫室氣體中，最主要的比重正是二氧化碳（CO2）。香港理工大學聯同英國牛津大學、台灣國家同步輻射研究中心及江蘇大學科研人員，合作開發一套二氧化碳電還原系統，可將二氧化碳轉化成化學品原料「乙烯」（C2H4）。研究團隊正推動這項新興技術，令其更接近大規模生產，促進碳循環和碳中和。

劉樹平團隊研發的電催化還原系統，可將二氧化碳轉化成化學品原料「乙烯」。（理大提供圖片）

新興技術促進碳中和

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（Polyethylene）等聚合物，可用作製造日常使用的塑膠、化纖等，例如購物袋的物料等，但它仍依賴石化資源製造。理大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方法，以綠色電能把二氧化碳轉化為乙烯，他棄用鹼金屬電解質，改用純水作為陽極電解液；研究團隊設計的電催化二氧化碳還原APMA系統，A代表陰離子交換膜（AEM），P代表質子交換膜（PEM），MA表示由此產生的薄膜元件。研究人員構建一組含有無鹼金屬APMA及銅電催化劑的電池堆，產生出的乙烯具有50%的高特異性。

系統包括一個夾芯結構的膜電極組件。（理大提供圖片）

劉樹平提到，研究團隊擬改進系統，以提高產物選擇性，並與工業界開展合作。APMA電池設計能革新乙烯，以及其他有價值化學品的生產模式；論文發表在國際科學期刊Nature Energy，並於第48屆瑞士日內瓦「國際發明展」獲得金獎。

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