摘要
●技術簡介：
團隊打造國內首座碳中和示範工廠，以「羧酸鹽類CO2捕獲劑」、「高性能產氫兩性膜」以及「CO2/CO氫化觸媒」三大關鍵核心技術，將煙道氣碳汙染源(CO2/CO)轉化為甲烷天然氣，以及石化上游基礎原料(乙、丙烷再脫氫成乙、丙烯)等負碳排產品，冀以達到「零碳排燃氣發電」和「負碳排綠色材料」之循環應用。
●技術之科學突破性：
比爾蓋茲曾說過「實現溫室氣體零排放將是人類所做過最厲害的事情」。本技術以「羧酸鹽類CO2捕獲劑」、「高性能產氫兩性膜」以及「CO2氫化觸媒」三大關鍵核心材料，將「二氧化碳固碳」達到負碳排目標，茲分述如下：
1. 羧酸鹽類CO2捕獲劑：CO2捕獲劑最困難的技術關鍵點在於吸收後解吸的能耗，本技術在低於攝氏50度的溫度下(亦即工廠排放廢氣時尾氣溫度)將煙道氣CO2 捕捉與解吸，吸收速率相近於商用競品乙醇胺；特別的是，本捕獲劑僅需在室溫加水，便能將高純度CO2解吸出來進行再利用(再生率可達到95％)，所需能耗相當低。經比較分析後，團隊開發之CO2吸收劑與現有商用醇胺類MEA吸收劑相較能耗降低~30％，且無逸散物二次汙染。
2. 高性能產氫兩性膜：利用具有孔洞結構的PVDF及PES，以電漿誘導接枝GMA-IDA單體至膜兩側製備成兩性膜來減少膜內的阻力，產氫效率將可提升約10~20％。在能耗方面，於特定電流下嵌入PVDF及PES-grafted-GMA-IDA當作橫隔膜將可節省能源約10~40％。目前團隊開發之高性能兩性膜，其電解水產氫效率＞95％、能耗＜5Kwh/m3.H2，其產氫效率比市售Dupont商品效率提升約10~20％，亦超越2030年日本產氫能耗技術指標。
3. CO2氫化觸媒：觸媒優劣的關鍵在於溫度(能耗)、壓力和可轉化低碳烯烴的比率。本觸媒具有較市售觸媒更佳的反應效率(低溫＜200度、低壓~1atm、100％轉化率)，將CO2氫化轉化成C1~C3烷類，且轉化成石化上游的乙、丙烷原料高達40％，高於美國德州開發的油頁岩氣組成(8~18％)。具體言之，本觸媒能在低溫與常壓下讓CO2與氫氣進行反應，不僅降低了CO2資源化轉製成化學品所需的能耗，同時也大幅提高CO2轉化成甲/乙/丙烷等能源產品的轉化率與產率。此外，團隊亦掌握觸媒成型在形狀、尺寸、活性中心分散性、比表面積、孔洞尺寸、機械強度等壓錠成型的關鍵技術。
一般推動綠色商品最大困難在於技術上可行，但成本過高。目前國際大型電廠碳捕獲成本約為65-110 USD/噸。本技術委託國內EPC統包工程公司顧問進行模擬試算，每噸碳捕捉成本約為30.9~51.7 USD之間。綜上所述，本技術是相當具有產業改革性，也具有商業開發價值及永續發展潛力，未來將以此創新的技術與新創事業投入產業，搶得進入全球碳中和經濟市場的先機。
●技術之產業應用性：
人類已面臨氣候異常的危機，全球各國莫不傾全力投入解決此危機。碳中和乃是解決此危機唯一全世界共識的對策。在此關鍵時機各產業將面臨嚴峻的挑戰，勢必興起一波破壞式創新的轉型，帶來新的「綠色工業革命」，進而創造龐大的商機。本技術將CO2資源化，並提供了龐大商機的出海口，不但可以降低碳排放外，更可開創CO2碳源循環應用化學材料產業鏈。茲將本技術近期與產業的具體合作應用規劃摘要如下：
1. 技轉台塑工業(股) 建置CO2補獲和烷化先導工廠：石化製程尾氣常有副產餘氫的產生，藉由本技術協助台塑建置碳補獲再利用先導工廠，配合廠區副產餘氫，於低溫轉換為甲、乙、丙烷，其中具有高於35％乙烷以及~3％的丙烷。
2. 建構鋼煉化一體聯合生產：鋼煉化一體聯產的核心在於把CO2/CO碳廢棄物轉換為再生材料(負排碳技術)。近期已結合中鋼、中油、長春等國內龍頭指標大廠達成共識進行合作發展。初期將以煙道氣CO2產製綠色EVA，可應用於鞋類(主要大宗)、粘合劑、薄膜、玩具、瑜珈墊、電線、電纜、榻榻米等發泡產品。
3. 與台電公司合作P2G/G2P之封閉式零碳排放之天然氣發電系統：本技術將CO2捕獲轉變成甲烷(綠色天然氣)，綠色天然氣發電所排放之CO2可再進入製程循環，形成一「封閉式零碳排放之天然氣發電系統」，不僅可確保再生能源穩定供電，符合國際能源總署六階段併網總目標，也為國內PM2.5空污問題提出解決方案。本技術無疑是解決國內用電系統穩定化的重要關鍵技術。
4. 與可寧衛(股)合作廢氣發電＆產製尿素應用方案：焚化爐燃燒的廢熱可經由鍋爐汽電共生，產製電力售予台電。然，售電經濟效益有限，亦無益於永續環境發展，透過本技術電解水產生氫氣和氧氣，氫氣經由哈柏法與氮氣合成氨氣，再與捕獲純化的CO2合成尿素；另一方面，氧氣將進行富氧燃燒，進行無SOx、NOx與PM2.5之節淨高效能富氧燃燒發電系統並產出綠電(Gas-to-Power，G2P)。
在此波「綠色工業革命」浪潮下，先進國家紛紛瞄準新一代碳中和技術、設施、新材料等戰略重點。比爾蓋茲於2021新書《如何避免氣候災難》提到，「有能力建立起成功的零碳公司和零碳產業的國家，將會在未來幾10年中領導全球的經濟」。本技術已與不少國內高碳排放量企業規畫合作，期望在保護環境的同時，共同創造出綠色的碳循環經濟商機。