摘要
大氣中二氧化碳（CO_2）濃度在近數十年幾乎都以每年2ppm的速度增加，已從2002年的373.17ppm增至2022年2月5日的418.78ppm，是人類有史以來大氣中二氧化碳的最高濃度。作為一個主要的溫室效應氣體，它與全球暖化和氣候惡化息息相關，已到達了不得不正視的臨界點。要緩和地球暖化對氣候環境造成的重大影響，全球已從開發再生能源、節約資源使用及降低碳排三方面著手，而落實淨零排放更是急不容緩的議題，淨零排放是將全球變暖限制在《巴黎協定》規定的1.5°C的關鍵。在眾多脫碳機制中，其中又以二氧化碳捕獲及再利用（Carbon capture and utilization, CCU）是最備受關注的淨零減碳技術，開發以捕獲的二氧化碳為料源合成甲醇的技術，可達到二氧化碳大量減化的功效，並同時為二氧化碳增值及開創永續新碳源的契機。二氧化碳經由氫化反應轉化成甲醇，反應主要限制是其高熱力學穩定性，因此需要觸媒、氫氣和能量輸入來推動轉化，觸媒、反應器設計及配套製程選擇是成敗關鍵，當中又以觸媒最為關鍵。本文將討論CCU在淨零排放的應用現況，PTG及PTL能扮演的角色，觸媒目前應用情形、挑戰及未來推動的關鍵及現在商業化推動的情形及機會。
並列摘要
Methanol has a wide range of applications. In 2021, the world's production capacity is 100 million tons, and it is estimated that it will increase to 500 million tons by 2050. More importantly, methanol can be converted into basic raw materials for the chemical industry. Therefore, the production of green methanol from carbon dioxide (CO_2) to replace fossil resources is an indispensable key technology for the industry to achieve zero carbon emissions. The establishment of high-performance CO_2 catalytic hydrogenation technology enables the direct conversion of captured CO_2 into methanol. This carbon capture and utilization (CCU) technology fulfills the need for net-zero emission and the realization of waste gas conversion to value-added chemicals. If combined with renewable energy, it can achieve the effect of negative carbon emissions.
延伸閱讀
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