台湾团队首创“纳米孔洞碳材”电容去离子系统,有望解决产业缺水问题

台湾降雨集中、河流短、人口高,因此水资源缺乏,是产业发展的痛点。台湾研究团队近期研发“纳米孔洞碳材”于电容去离子系统的技术,仅需使用旧有过滤系统一半的电力,就可以取得干净的工业用水,极具发展潜力。

目前这项研究已登上国际期刊,未来要往商业化迈进,提升台湾的制造能量与永续发展!

产业五缺其中的“缺水”可能有解决方案了,由科技部优秀年轻学者计划所支持的台大学者吴嘉文、侯嘉洪,成功开发出领先全球的创新技术“纳米孔洞碳材于高性能电容去离子系统”,以高性能方式解决水资源问题。

科技部工程技术研究发展司司长徐硕鸿表示,高科技产业对用水需求非常高,废水回收也非常重要,如果能够回收,经济效益、环保效益都会很高。

台湾学者优化电容去离子技术,提供民生、工业干净用水

科技部今天举行“水科技再升级,台湾技术领先国际”研究成果发布记者会,介绍年轻学者的研究成果,台大化学工程学系教授吴嘉文负责新颖材料的开发,再由环境工程学研究所副教授侯嘉洪负责实际应用于电容去离子系统的设立,他们集成科技部2项计划,成功开发领先国际的纳米孔洞碳材于高性能电容去离子系统。

科技部指出,这2位优秀年轻学者的计划成果不仅发布于一流国际期刊Nanoscale,同时获选为期刊封面,2位教授特别将象征台湾的台北101放到封面中,宣传这些工作是Made in Taiwan。

在关键材料的发展方面,吴嘉文教授团队开发出高导电、高电吸附的创新纳米孔洞碳材,创新水科技方面,侯嘉洪则长期致力于发展创新的电容去离子技术(Capacitive deionization, CDI)。

CDI技术是一项新颖、低用电的纳米水处理程序,以纳米孔洞碳材为电极,以电荷贮存的原理,移除水体中的盐类或是带电的污染物质。科技部指出,这项技术可应用在水淡化、硬水的软化、重金属的移除、地下水砷的去除、再生水、以及废水采矿等,在国际间被认为是最具有前瞻性的潜力技术。

电容去离子技术结合纳米孔洞碳材,电力消耗降低一半

侯嘉洪表示,2013年研究至今,现在正从技术成熟迈向商业化阶段,预计需要1至3年的时间,虽然现阶段成本还是偏高,这项潜力技术已经引起关注,团队正在和部分高科技厂商接触。

侯嘉洪指出,过去工厂多是以电换水,会消耗大量能源,如今通过新的技术,用电量可以减少1/3至1/2,而且台湾高科技产业蓬勃,未来高科技用水可能面临瓶颈,这项创新技术有助于解决问题。

科技部指出,吴嘉文与侯嘉洪的创新性研究成果能达到在低电压1.2 V操作下,目前国际最高的电容去离子量(16.2 mg/g)的优异效果;此外,这项领先研究已将CDI技术进行模型厂实验,成功在真实环境验证测试,完成CDI的技术示范,研究能量成功扩散到产业界,往商业化迈进,不只协助台湾水科技产业的技术升级,更有助于解决台湾面临的水资源和物质流失衡等持久性问题。