新創企業挹注研發動能,聚焦環境友善化學合成

 

刊登日期:2025/8/11
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范淑櫻 編譯
 
日本新創企業積極投入可減少化學合成之環境負荷的技術開發。化學產業的二氧化碳排放量較大,透過製造方法或原料的轉換,可望能在脫碳方面發揮巨大影響。為達到可提高化學合成永續性的技術實用化,日本各家新創企業亦卯足全力。
 
電解電池、紫外線促進製造效率化
橫濱國立大學衍生新創企業ElectroFluxion致力於實踐「固態高分子電解質(Solid-Polymer Electrolyte; SPE)電解合成」技術的應用。既有電解合成(電解)須在反應溶液中溶解大量的輔助電解質,以致能量轉換效率與規模產收率較差,且實際應用僅限於非常有限的合成反應。「SPE電解合成」應用了燃料電池的電解電池,以電為驅動力引發主要化學反應「氧化還原反應」。此項技術具有常溫常壓條件、連續生產、反應裝置小型化、僅使用電流即可輕鬆控制反應、電子本身即為反應物(低成本)、減少浪費、利用再生能源等特點。
 
由於電解電池使用固體高分子電解質,溶液中無須溶解輔助電解質。且電解電池由電極與薄膜緊密連接的「零間隙」結構所組成,可降低電阻,提高能量轉換效率(相對於每單位電力產生的目標化合物量)。
 
低溫、低壓製氨
目前氨合成普遍採用在高溫、高壓狀態讓空氣中的氮與氫發生反應的哈伯法(Haber-Bosch Process),而東京科學大學衍生新創公司Tsubame BHB則推出了利用獨特「電子化合物觸媒(Electride Catalyst)」在低溫、低壓小型設備合成氨的系統,並致力於此系統的普及化。
 
Tsubame BHB計畫首先推動肥料製造用途之中小型設備的事業化,且於2030年之後推出燃料氨、氫氣載體等能源應用的大型設備。目前在日本國內已陸續取得設備機組的訂單,今後計畫進一步拓展歐洲等海外市場。
東京科學大學新創企業Ammon Fields同樣也致力於能以低溫、低壓合成氨之「氫化鐵觸媒」的實用化。「氫化鐵觸媒」係利用
 
轉換為生質原料
日本新創企業在利用生物質取代石油以製造化學品原料的技術開發方面也不斷擴大,例如東京科學大學衍生新創企業Green Chemical即投入於非食用生質原料之機能化學品製造技術的實用化。該公司擁有以從木漿、稻殼中的纖維素提取出的葡萄糖為原料,並利用獨家「固體路易斯酸(Lewis Acid)觸媒」生產高純度羥甲基糠醛(Hydroxymethylfurfural; HMF)的技術。HMF可做為醫藥品、機能性食品、生質塑膠等的原料而備受關注。透過與客戶、商業夥伴的合作,Green Chemical計劃在2027~2030年之間達到商業化的目標。
 
以生質乙醇為起始原料,積極推動生質類基礎化學品「生質丙烯」及其衍生物製造技術實用化的則有東京科學大學衍生新創企業---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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