農廢、二氧化碳變「綠金」！轉化為高附加價值材料　中山大學國際發明展奪雙金

張耿崚表示，木質纖維素是一種含量豐富且容易取得的自然資源，從中解構而出的奈米纖維素（Cellulose Nanofiber, CNF）是相當重要的產物。其生物可分解性、比表面積及機械強度皆高的優異特性，可運用在提升材料極限、撕裂強度、防水性及耐磨性方面，還可用於製造奈米複合材料；並衍生顏料、塗料、黏合劑、熱固性塑膠、熱塑性塑膠、水凝膠、化妝品、藥品添加劑、光學零件、奈米過濾器、防彈衣及醫療設備等多項高附加價值產品，用途廣泛。然而，目前製備奈米纖維素大都使用酸處理法結合物理研磨法，會產生大量酸廢液，導致二次污染和設備腐蝕。

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張耿崚研究團隊開發出一種高效環保的綠色製程，採用農業廢棄物稻桿為原料，以深共熔溶劑（Deep Eutectic Solvents, DES）作為預處理溶劑，搭配超音波破碎機破壞木質纖維素的結構完整性，去除木質纖維素表面的蠟層和二氧化矽，過程中毋需添加任何化學物質，避免二次污染，且成本低廉。最後可產出高達17%的奈米纖維素產率，平均纖維長度達318奈米；在減少農業廢棄物的同時，也備製出重要的生質材料。此創新技術在2023年12月的IWIS國際華沙發明展中一舉奪金。

另一項團隊研發的綠色減碳新技術，則是以低溫電漿技術透過反應產生的高能電子，對二氧化碳分子進行電離、激發及解離活化，可將捕獲的二氧化碳轉化為高附加值的化學品和燃料，克服了當前轉化技術不易破壞高穩定性的二氧化碳分子、且需要大量能量的困難點，成為前景可期的減碳技術。

張耿崚指出，團隊發明的綠能新技術使用太陽能為非熱電漿系統提供動力，催化轉化後可有效減少並再利用大氣中的二氧化碳，並通過MATLAB R2022b的人工神經網絡（ANN）分析模擬檢驗，可實現最佳的二氧化碳轉化效率。此項技術採用的低溫電漿反應器可在常溫常壓下操作，在規模和應用上都非常容易擴充，且不需依賴地球其他資源，為全球淨零倡議與聯合國永續發展目標貢獻心力，獲得2023 INNOVERSE美國創新發明展金獎肯定。