农废二氧化碳变绿金 中山大学国际发明展夺双冠

国立中山大学环境工程研究所研发创新技术，利用绿色制程与太阳能动力，将无用的农业废弃物与二氧化碳成工转化为具高附加价值的奈米纤维素与化学材料，二项技术于2023 IWIS国际华沙发明展与2023 INNOVERSE美国创新发明展中大放异彩，双双荣获金牌奖。

中山大学环境工程研究所副教授张耿崚表示，木质纤维素是一种含量丰富且容易取得的自然资源，从中解构而出的奈米纤维素（Cellulose Nanofiber, CNF）是相当重要的产物。其生物可分解性、比表面积及机械强度皆高的优异特性，可运用在提升材料极限、撕裂强度、防水性及耐磨性方面，还可用于制造奈米复合材料；并衍生顏料、涂料、黏合剂、热固性塑胶、热塑性塑胶、水凝胶、化妆品、药品添加剂、光学零件、奈米过滤器、防弹衣及医疗设备等多项高附加价值产品，用途广泛。

然而，目前制备奈米纤维素大都使用酸处理法结合物理研磨法，会产生大量酸废液，导致二次污染和设备腐蚀。

张耿崚研究团队开发出一种高效环保的绿色制程，採用农业废弃物稻杆为原料，以深共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents, DES）作为预处理溶剂，搭配超音波破碎机破坏木质纤维素的结构完整性，去除木质纤维素表面的蜡层和二氧化硅，过程中毋需添加任何化学物质，避免二次污染，且成本低廉。最后可产出高达17％的奈米纤维素产率，平均纤维长度达318奈米；在减少农业废弃物的同时，也备制出重要的生质材料。此创新技术在2023年12月的IWIS国际华沙发明展中一举夺金。

另一项团队研发的绿色减碳新技术，则是以低温电浆技术透过反应产生的高能电子，对二氧化碳分子进行电离、激发及解离活化，可将捕获的二氧化碳转化为高附加值的化学品和燃料，克服了当前转化技术不易破坏高稳定性的二氧化碳分子、且需要大量能量的困难点，成为前景可期的减碳技术。

张耿崚指出，团队发明的绿能新技术使用太阳能为非热电浆系统提供动力，催化转化后可有效减少并再利用大气中的二氧化碳，并通过MATLAB R2022b的人工神经网络（ANN）分析模拟检验，可实现最佳的二氧化碳转化效率。此项技术採用的低温电浆反应器可在常温常压下操作，在规模和应用上都非常容易扩充，且不需依赖地球其他资源，为全球净零倡议与联合国永续发展目标贡献心力，获得2023 INNOVERSE美国创新发明展金奖肯定。