廢太陽能板變資源,結合電廠排氣製造甲酸

 

刊登日期:2025/8/28
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日本橫濱國立大學在與J-POWER、產業技術綜合研究所的共同研究中,發現可利用火力發電產生的二氧化碳與回收自廢棄太陽能板的矽材料進行直接反應,合成出化學原料「甲酸(Formic Acid)」。此項研究成果將有助於推動同時實現二氧化碳再利用與太陽能板資源化之技術開發。
 
研究團隊在過去的研究已證實可透過純淨二氧化碳與高純度矽之間的反應還原二氧化碳以產生甲酸。此次則首次證實,即使是實際的廢棄矽與來自火力發電廠的排氣也能成功反應生成甲酸。
具體而言,首先將從太陽能板分離出的矽與純二氧化碳進行反應,發現部分樣品無法順利進行還原反應。透過X光光電子能譜(XPS)分析,確認這些反應性低的矽樣品表面附著了鋁等雜質。當使用鹽酸去除鋁之後,矽的反應性顯著提升,並確認所有樣品都成功合成出甲酸。
 
此外,研究團隊從J-POWER的火力發電廠直接收集二氧化碳濃度為14 vol%的排氣,壓縮至9大氣壓後與廢棄矽進行反應,進而成功合成出最高1.1 mmol的甲酸,產收率達73%。即使將排氣直接導入反應容器,仍可獲得同等程度的產收率。
 
隨著再生能源的導入擴大,太陽能板使用趨於普及,預估未來20~30年內將有大量廢棄品產生。雖然回收太陽能板中的玻璃、鋁框、金屬等技術已趨成熟,但占重量約3%的矽材料,迄今尚無具代表性的回收利用方式。今後橫濱國立大學等將針對廢棄矽的特性與前處理條件進行詳細研究,以推進此項技術的實用化。

資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/679424
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