沈家志 / 工研院機械所
電漿氣體轉化與合成、電漿輔助燃燒和空氣動力學
電漿氣體轉化是一種利用電漿技術將氣體轉化為其他化學物質或能源的方法，研究主要集中在氣體放電之電漿的生成和物化特性探討，以及反應條件、反應器設計和催化劑等參數的優化，實現對氣體轉化過程中產物的選擇性和產率的控制。例如，會議發表之研究提到透過電漿能夠將CH4轉化為C2H4(圖十a)、CO2分解破壞與重組(圖十b)，甚至將高溫室效應的氣體(NOx、CF4、C4F8….)分解或轉化，故電漿氣體轉化有機會成為一個具有潛力和發展前景的技術領域，為能源、環境和化學工業等領域提供新的轉化和利用氣體資源的方式，亦為目前全球布局淨零碳排之關鍵技術手段之一。
圖十、電漿氣體轉化與合成之發表與論文(發表單位: (a)University of Antwerp；(b) Karlsruhe Institute of Technology (KIT))
電漿輔助燃燒和空氣動力學是一個重要的研究領域，結合了電漿技術、燃燒和氣動力學的知識，用於改善燃燒過程和氣體流動的性能和效率。本次許多研究發表以透過調節電漿的特性和位置，控制電漿與燃燒或氣體流動的相互作用，以改善燃燒效率、減少污染物排放、提高氣體流動控制等方面的性能，目前半導體產業之尾氣處理技術所使用的商用技術為燃燒與電熱，而電漿及觸媒法是目前最熱門的研究題目與具商用潛力的技術(如圖十一)。此外，電漿輔助燃燒和空氣動力學技術還可應用於燃氣輪機、汽車發動機、火箭推進系統等領域，促進了能源效率和環境保護的發展。
圖十一、電漿輔助燃燒和空氣動力學之發表與論文(發表單位:Korea Institute of Fusion Energy(KFE))
電漿之醫學、農業、環境中的應用
本系列主題已是電漿技術多年熱門研究項目，相關發表如下：
1. 醫學應用
電漿醫學的研究主要集中在利用電漿來治療疾病和傷口的癒合。電漿可以產生具有強氧化能力的活性物種，可用於殺滅細菌、病毒和真菌等致病微生物，同時刺激細胞增殖和組織修復。本次會議中亦提到許多利用電漿技術進行腫瘤治療、皮膚病治療、血液凝固、癌症治療(圖十二-a)等方面的應用成果。
圖十二、電漿之醫學和農業應用之發表與論文(發表單位: (a) Shenzhen Institute of Advanced Technology；(b) Tohoku University)
2. 農業應用
在農業領域，電漿技術可以用於種子處理、土壤消毒、病蟲害防治等方面的研究。電漿處理可以改變種子的特性和品質，促進種子發芽和植物生長(圖十二-b)。它還可以用於土壤處理，去除土壤中的有害微生物和重金屬，改善土壤的肥力和健康狀態。電漿技術還可以應用於病蟲害的控制，減少農藥的使用量，提高農業生產的可持續性。
3. 環境應用
電漿在環境應用中的研究包括電漿生成和特性探索，以及電漿與污染物之間的相互作用和反應機制的研究，通過調節電漿的特性和反應條件，如電場強度、氣體組成和反應器設計等，實現對污染物的去除、降解和轉化的控制。本次會議在應用方面，電漿在環境應用中具有廣泛的應用領域，例如：在空氣質量治理中，電漿可以用於去除有害氣體，如揮發性有機化合物(VOC)、全氟化物(PFCs) 、氮氧化物(NOx)和臭氧(O3)等，對於半導體產業之廢氣處理極為重要(圖十三)。在水質處理中，電漿可以應用於去除水中的有機污染物、重金屬離子和細菌等。此外，電漿還可應用於固體廢棄物的處理，如垃圾焚燒和廢棄物氣化等，實現廢棄物的能量回收和無害化處理。總結來說，電漿技術為環境保護和可持續發展提供了新的解決方案，能夠改善空氣和水質環境，減少污染物對環境和健康的影響，同時實現資源的回收和能量的有效利用。
ISPC 25研討會參展廠商之技術展示
在本次研討會中，邀請到12家日本公司參展，在電漿技術領域擁有豐富的經驗和專業知識，會場中展示許多與電漿技術相關的設備、關鍵零組件、相關模組系統和特殊製程應用，提供與會者一個了解最新電漿技術發展的良好機會，並促進與參展商之間的交流和合作。以下重點介紹其中幾家公司的展示內容 ---以上為部分節錄內容，完整資料請見下方附檔。