「捕碳」新能手

APEC的消息傳來, 今屆會議其中一項重要成果: 在組織成員國之間, 有關「環保」的產品, 進口關稅會減低至5%, 這無疑對一項「捕碳」新技術, 是一個大好消息。

現時在使用中的「捕碳」技術, 不外是三種: 「產前」、「產後」、和「氧化」。前兩種是在 二氧化碳氣產生前、或後做功夫, 而「氧化」則是讓化石燃料在純氧氣中燃燒。不論那種方法, 成本都是相當高。而在前兩種方法, 更加會消耗大量的能源, 舉例如發電廠, 在「捕碳」時所消耗的電力, 可以達到該發電廠所生產的電力的30%之高! 在經濟上是十分不化算的的。

使用在發電廠的, 是屬於「產後」的「捕碳」技術, 是利用金屬氧化物, 來吸收排放出的廢氣中 的二氧化碳氣。但是現時所用於吸收的物質、及令其再釋放出已吸收的二氧化碳氣, 都是成本 最大的部份。最近, 澳洲的一位科學家, Dr. Matthew Hill, 發明了一種新的、晶體狀、 而內裡有大量空隙的物質, 名為 Metal Organic Frameworks, MOF (姑且譯作「金屬有機框架」), 是用十分輕的原子所合成, 可以比現在用於「捕碳」的金屬氧化物, 多吸收三倍的二氧化 碳氣, 如果把它用在「捕碳」方面, 可以大大節省成本。

MOF 之所以有此特性, 是因為其內部結構有如「棚架」, 因而大大增加其表面面積, 其內部的 表面面積, 可以是外部的表面面積的100倍! 舉一個簡單例子: 一個10厘米(cm) 直徑的象牙球, 外部的表面面積是314平方厘米, 如果它是完全空心的, 內部的表面面積亦是314平方厘米。但 若果這象牙球雕刻成有10層的, 理論上,  內部的表面面積亦增加了9個空心球的面積了, 如果象 牙球雕刻了「通花」, 內部的表面面積就增加得更多, 亦即象牙球的層數越多、「通花」越細 緻, 則內部的表面面積就越多了。一克(gram) 重的MOF, 即大約一茶匙的份量, 其總表面面積 就有7,000平方米! 即等於一個足球場的面積的80%了。如此巨大的表面面積, 可以吸收、並壓 縮大量的二氧化碳氣在其中, 節省「捕碳」、及之後運送的成本。

不過, 要真正可以成經濟而有效的「捕碳」方法, MOF 必須可以重覆循環使用, 否則制造MOF 的成本仍然是高。MOF 的另一特性是: 只要利用陽光所提供的能量, 就可以令其重新釋放70% 所吸收的二氧化碳氣, 所以只需較少的電能就可釋放餘下的30%了。

如果可以就地利用所「捕獲」的二氧化 碳氣作另外的用途, 減少了運送及貯存, 成本將更低呢! 所以在研究的同時, Dr. Hill 亦正在研究如何將「捕獲」的二氧化 碳氣用於制造塑膠之類的產 品。如此經濟又有效的「捕碳」新技術, 希望可以借乘APEC的「東風」, 廣泛利用於成員國的環保工作中。