中研院院長廖俊智費時7年,與團隊成功打造人工固碳循環,超越植物光合作用的效率,且能將二氧化碳轉化為再利用的化學品。圖/中研院提供
【本報台北訊】目前大氣中的二氧化碳,主要是經由植物行光合作用轉化為有機化合物,此過程稱為「固碳」,是目前空氣中捕碳最有效的方式。中央研究院院長廖俊智費時7年,與團隊成功打造人工固碳循環,超越植物光合作用的效率,且能將二氧化碳轉化為再利用的化學品。
該研究成果2月發表於著名國際期刊《自然催化》(Nature Catalysis)。廖俊智表示,這是人類史上第二次創造出與自然界不同的固碳循環,此循環可在實驗室反應器中維持6小時,為目前人工固碳效率最高的方法。
為解決日益嚴重的二氧化碳問題,除了要加緊佈建無碳再生能源之外,如何以負碳技術增加碳匯將是達到2050年淨零碳排的關鍵。廖俊智研究團隊、中研院生物化學研究所林柏亨表示,團隊所設計的人工固碳循環正是一種負碳技術,能進一步將二氧化碳轉換為可再利用的化學品,不但減少碳排,同時也可以增加碳匯。
林柏亨表示,團隊設計出一個比光合作用更有效率的人工固碳途徑。為解決植物固碳酶也會與氧結合的問題,他們選取2種不受氧氣影響的固碳酶,再加上19個微生物酵素(酶)共同組合而成,排除「光呼吸」作用干擾。此外,此途徑只利用微生物體內的酶,而不使用整個微生物,故能不受植物細胞生長期限制與呼吸作用影響,打造高效的固碳效率。
廖俊智指出,此研究開創了新的反應器固碳途徑,可於室溫環境中進行,彈性運用於不同的場域;未來可配合電化學反應,以綠電達成碳再利用的負碳效果。
中研院表示,本論文共同第一作者為林柏亨,通訊作者為廖俊智院長,研究成員包括本院應用科學研究中心陳祺助研究員及其團隊。