中山大學環工所副教授張耿崚(左)帶領研究團隊,其中成員是史瓦帝尼籍碩士生貝絲露(右)。圖/中山大學提供
【記者王淑芬高雄報導】稻稈、甘蔗渣、鳳梨蒂頭等農作物廢料常拿來做堆肥或掩埋,不過國立中山大學環境工程研究所研發將農業廢棄物轉化為用途廣泛的化學材料,有效合成FDCA,不僅有助緩解塑膠汙染與溫室效應,研發還獲得美國科學特別獎等肯定。
中山大學今(11/1)日指出,環境工程研究所副教授張耿崚帶領團隊將農業廢棄物轉化為用途廣泛的化學材料,有效合成2, 5-呋喃二甲酸(2, 5-furan dicarboxylic acid, FDCA),對於緩解塑膠汙染與溫室效應具有成效。研發成果獲2023年俄羅斯莫斯科阿基米德國際發明展金牌獎與美國科學特別獎肯定。
FDCA是一種可聚合產生聚乙烯呋喃酸酯(PEF)的物質,也是性質優越的新世代生物可分解材料,阻氣與阻水性比目前市面上常見的PET材質高出6至10倍。與製備PET相比,以FDCA聚合生產PEF,能源用量可減少逾51%至58%,溫室氣體排放量也可以減少約60%,極具環保優勢,並可做為飲料瓶的替代樹脂,其薄膜和纖維還可用於食品包裝等,已有可口可樂等能集團表達興趣,前景可期。
張耿崚表示,FDCA可應用在多種不同領域,但由於目前生產需使用昂貴的原料、催化劑及嚴格條件控制,無法大規模量產,亟需尋求高效、簡單,且能降低成本的製程。於是研究團隊開發出創新製程,以稻稈、甘蔗渣、鳳梨蒂頭和波羅蜜果皮等農業廢棄物為反應原料,透過簡單的「一鍋兩步」一次反應,將生質廢棄物直接轉化的新技術。
圖/中山大學提供
此項技術搭配使用低價的化學反應系統以減少廢棄物產生,而且還高效、簡單、降低成本,還兼顧多項綠色化學原則及聯合國永續發展目標SDGs理念。
中山大學指出,此項農廢變綠金的新技術產物,被美國能源部稱為12種最具潛力的生質基化學品之一,也被譽為「沉睡中的巨人」,在未來建構綠色化學工業中扮演關鍵角色。其成分有助於在極短時間內滅火,可作為泡沫滅火劑等,目前可口可樂、杜邦等公司皆將FDCA共聚酯的商業化作為重點開發產品。