以水及二氧化碳製造基幹化學品的化學製程「人工光合成計畫」

 

刊登日期:2015/7/28
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新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)自2012年開始人工光合成計畫的主要目的,是以光觸媒產生的水分解所製造的氫,以及工廠等排放出的二氧化碳當作原料,藉以生產Ethylene、Polypropylene等基幹化學品並確立生產流程,三菱化學、三井化學等5家企業與1個團體所設立的人工光合成流程技術研究組合(ARPChem)為此設立光觸媒、氫分離膜、Olefin三個類別,與各大學、產業技術綜合研究所共同進行開發研究。
 
光觸媒的變換效率去年達到世界最高等級2.2%,是氫光觸媒與氧光觸媒以串聯配置的光觸媒Sheet所產生的數據,未來將以實現光觸媒模組為目標製作出混合型光觸媒Sheet「二階段單一光觸媒Sheet」,目標是將變換效率提高至10%,串聯方式是點狀並排,易於大面積化,也能對應Roll to Roll製程,今年度內有望將變換效率提升至3%。
 
將水分解中產生的氫、氧安全而有效率地分離是分離膜製程中重要的一環,目前採用Zeolite、Silica、碳元素等材料進行研究,氫的透過性是分離膜的測量標準,已知有幾種材料可達到每平方公尺200cc/秒。
 
Olefin合成觸媒計畫的研究開發期間至2016年為止的5年當中,以三菱化學與日揮共同開發「ETP製程」為基礎,三菱化學已在事業所內設置Pilot設備,要在2年內製作出小型Pilot規模的製程,時間上綽綽有餘。
 
將水、二氧化碳原料化的人工光合成可有效地自原料面提升能源效率,且製造成本只需以Naphtha為原料的2/3,對減少二氧化碳排放量也有相當貢獻。

資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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