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(中文) 【轉自中山新聞/環工所提供】

國立中山大學環境工程研究所副教授張耿崚研究團隊參加2022年馬來西亞永續發展目標國際發明展(Malaysia Technology Expo – Sustainable Development Goals, MTE-SDG),以綠色製程將生質材料資源轉化為永續平台化學品獲得銀牌獎。

(中文) 馬來西亞MTE大會從2001年開始辦理各項國際創新與科技展覽,並獲馬來西亞科技創新部和高等教育部支持。為響應近年全球最重視的永續發展議題,自2021年起特別舉辦永續發展目標SDG國際發明競賽,鼓勵為全球面臨的挑戰發展出創新解決方案。2022年為第二屆,共有217件作品參賽,與會者來自12個國家,包括香港、菲律賓、台灣、泰國、中國、英國、美國、葉門、沙烏地阿拉伯、印尼、伊朗及馬來西亞。有別於其它發明競賽,對永續發展具有特殊指標意義,難度和門檻更勝以往。

(中文) 2022年馬來西亞MTE-SDG國際發明展中,張耿崚帶領中山環工所學生仲崇廷、陳柏沂、陳彥瑜、Quang Tam Huynh及Fezile Bethusile Mkhontfo等人,共同研發綠色雙相反應系統,將農業廢棄物變廢為寶,轉化成高值平台化學品,賦予生質材料新的資源化出路。在「負責任的消費和生產」類別,以「透過綠色製程將生質材料資源轉化為永續平台化學品」的創新作品獲得銀牌獎。

 

擁有多年生物精煉研究經驗的張耿崚表示,很高興獲得國際發明展的獎項肯定。有別於傳統單相反應系統與液體酸催化劑難以重複使用,且會造成環境污染等缺點,研究團隊研發環境友善、可重複利用的綠色製程轉化系統,突破傳統製程低產率、高污染的瓶頸,藉由綠色雙相反應系統實現將生質材料高效轉化為5-羥甲基糠醛(5-HMF)。張耿崚指出,5-羥甲基糠醛被美國能源部譽為沉睡的巨人,並列為生物質基前10名平台化合物,是生質材料連結後續應用的關鍵化學品,在燃料、醫藥、橡膠、精細化學品及高分子材料等眾多領域具有廣闊的應用前景。且此類產品具有生物可分解與低碳足跡的特性,有助緩解化石燃料帶來的能源緊張和溫室效應,對改善人類環境與緩解能源危機有重要意義,也符合循環經濟和永續發展的宗旨。

(中文) 研發團隊在研究過程中曾嘗試多種溶劑,也使用過往研究中成本較高的溶劑來做實驗,但成果皆不盡人意。經多方嘗試後發現,甜菜鹼鹽酸鹽除了能夠提供酸催化的特性外,還能夠重複使用,並藉由多種有機溶劑測試後研究出一套可行的雙相反應系統,不需高價轉化設備與溶劑即可進行反應,達到理想的產率。

 

在採集轉化材料的過程中,研究團隊發現許多農業廢棄物無處可去,或燃燒農業廢棄物導致空氣污染和排放溫室氣體的情形。因此,將農業廢棄物轉化再利用,不僅能夠賦予生質材料新生命,也能藉由生產高值產品取代石化產品,如燃料、化學品或塑膠等,降低溫室氣體和碳排放,有助於減少對石油的依賴。張耿崚強調,此項綠色轉化系統可應用於各種農業廢棄物(鳳梨果梗、稻稈、蔗渣、玉米稈、筊白筍殼等)或植物(布袋蓮、狐尾藻、微藻等),具有重要的環保價值與意義。