知識物件上傳表知識物件上傳表計畫名稱：105 年度新及再生能源技術先期研發-新能源及再生能源創新前瞻計畫 上傳主題：二氧化碳資源化技術 提報機構：財團法人工業技術研究院 提報時間：105 年 06 月 06 日 與計畫相關 1.是 2. 否 國別1.國內 2. 國外：(註明國家名稱)能源業務1.能源政策(包含政策工具及碳交易、碳稅等) 2.石油及瓦斯 3.電力及煤碳(包含電力供應、輸配、煤炭、核能等) 4.新及再生能源 5.節約能源(包含工業、住商、運輸等部門) 6.其他能源領域1.能源總體政策與法規 2.能源安全 3.能源供需 4.能源環境 5.能源價格 6.能源經濟 7.能源科技 8.能源產業 9.能源措施 10.能源推廣 11.能源統計 12.國際合作決策知識類 別1.建言 (策略、政策、措施、法規) 2.評析(先進技術或方法、策略、政策、措施、法規) 3.標竿及統計數據：技術或方法、產業、市場等趨勢分析 4.其他：重點摘述溫室氣體二氧化碳作為一種廉價、儲量最豐富且可再生的碳一(C1)資源， 將其轉化為燃料、石化中間體與高附加值化學品具有環境、資源和經濟效 益等多重意義。二氧化碳活化若能搭配再生能源，將更有助於達到二氧化 碳淨固定化的效果。詳細說明隨著化石燃料的大量消耗，導致大氣中二氧化碳的濃度急劇增加，引 發了人類、資源與環境之間的諸多急需解決的問題。發電廠和化工廠煙道 氣的二氧化碳捕捉和封存(CCS)技術是大規模減緩二氧化碳排放的可行方 法之一，但是二氧化碳脫附、壓縮、運輸和儲存過程中所需的高能源投入 一般認為是大量商業化的一大障礙。再者，二氧化碳作為一種廉價、儲量 豐富且可再生的碳一(C1)資源，將其轉化為燃料、石化中間體與高附加價 值化學品對於我國具有環境、資源和經濟效益等重大意義。因此，如能將 二氧化碳吸收和資源化利用結合，既可繞過二氧化碳脫附與壓縮環節；又 可有利於在低壓等溫和條件下進行化學反應，開發高附加價值化學品，減 少設備投入及節能。由於二氧化碳的熱力學穩定性較高，使其活化不僅需要搭配高能量物 質，以獲得熱力學上高轉化率，也需透過適當觸媒設計，使得催化反應條 件相對溫和，以達到二氧化碳淨固定化的效果。相應的二氧化碳的活化策 略有：(1)將高能量的化合物作為反應的起始物質，包括環氧化合物、氮雜 環化合物、含有碳碳不飽和鍵的化合物以及氫氣等具有還原性的物質等； (2)通過減少其中一種產物濃度的方法促進反應的平衡移動；(3)再生能源應用(如光能、電解水產氫)。在使用適當的催化體系下，二氧化碳作為綠色可再生原料，成功建構 了 C-O、C-N 與 C-C 鍵，合成脲類衍生物、有機碳酸酯、聚碳酸酯、異氰 酸酯、丙烯酸酯、水楊酸與羧酸等高附加值產品。在多種資源化利用途徑 中，二氧化碳建構 C-O 與 C-N 鍵化合物時，二氧化碳的碳中心的氧化價沒 有發生改變，可說沒有進行能量的累積。當二氧化碳與氫氣或氫矽烷等還 原劑反應，在成功建構 C-H 鍵的同時，能夠實現碳還原。根據碳中心的氧 化價變化和能量積累程度不同，能夠得到甲酸、甲醇、一氧化碳、甲烷、 碳氫化合物、長鏈的醇類與氮甲基化合物等。該方法以二氧化碳為碳源， 兼具儲能功能，並非簡單的形成化合物。因此，我們以獲得能源產物為目 標，設計將二氧化碳吸收和催化氫化反應相結合的策略，為節約能源和能 源再生提供了方向。註：1.請計畫執行單位上傳提供較具策略性的知識物件，不限計畫執行有關內容。 2.請計畫執行單位每季更新與上傳一次，另有新增政策建議可隨時上傳。 3.文字精要具體，量化數據盡量輔以圖表說明。文字精要具體，量化數據盡量輔以圖表說明。