重磅專訪2》神奇「網格化學」可空中取水 唐獎得主亞基:能為台積電派上用場

2024-10-02 08:40

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在成本方面,亞基表示,空中集水裝置使用以鋁為基礎的MOF新材料,每生產1公升的水約1美分,成本相當低廉。

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台灣製造業供應鏈完整,亞基表示,「空中集水裝置將商業化,進一步大規模生產,在眾多國家中,台灣已經有良好的製造業基礎,絕對有能力生產這些裝置。」

20241001-唐獎永續發展獎得主亞基(Omar Yaghi),網格化學新材料分子結構圖,可應用於空中取水。(謝錦芳攝)
亞基研究的網格化學新材料分子結構圖,可應用於空中取水,成本也相當低廉。(謝錦芳攝)

新材料MOF能儲存氫氣 可望成台灣能源轉型助手

在能源轉型方面,台灣最後一座核電廠預計2025年停止運轉,「網格化學」新材料對於能源轉型可提供什麼解方?對此,亞基表示,風電必須有儲存機制,可以氫燃料的形式儲存,「網格化學」新材料MOF可用於儲存氫氣,目前MOF在室溫下儲存氫氣的測試有正面成果,但在商業化之前,還有許多工作要完成。

針對MOF用於儲存氫氣的研究,亞基指出,「這些研究已進行20年,挑戰非常大,主因是在室溫下儲存氫氣很困難,但我們的研究已有進展,我們正在設計新材料可以儲存足夠的氫氣,能夠在室溫下儲存且符合經濟效益。」

20191016-風數據/綠能專題。離岸風電。(尹俞歡攝)
台灣面臨能源轉型,而亞基表示新材料MOF能夠儲存氫氣,將其當作風電儲存機制。(資料照,尹俞歡攝)

空中捕碳技術研發成功 亞基對2050淨零目標樂觀

面對2050達到淨零的目標,許多人抱持悲觀的心態,不過,亞基對於2050達到淨零目標感到樂觀,因為「網格化學」新材料用於捕集CO2的技術已經開發出來,目前MOF空中捕碳技術已經在加拿大水泥廠進行商業化,這項技術也可以應用在台灣的水泥廠、燃煤或燃氣發電廠,以及其他各行各業。

他表示,MOF可應用於水泥廠、發電廠捕集CO2,也可應用於空中捕集,近期會有新的論文發表。

對於因應氣候危機,亞基展現積極樂觀的態度。他表示,「從人類文明發展史來看,只要社會有需求,科學家會積極找出解方;只要社會有意願進行改變,就會有改變。」

為何對解決氣候危機感到樂觀?亞基分析,「現在社會上多數人相信CO2是一個問題,且必須解決這個問題;其次,許多國家的政府提撥預算來推動減碳;第三,目前從空中捕碳的技術已研發成功,接下來就是規模化,可透過立法程序部署捕碳技術,進行大規模捕碳,這需要政府、企業與個人全力投入,以解決氣候危機。」

台中火力發電廠驚險逃過停機。(台中市政府提供)
MOF空中捕碳技術已研發成功並商業化,可應用於在水泥廠、發電廠捕集CO2。圖為台中火力發電廠。(資料照,台中市政府提供)

進入生成式AI時代 加速網格化學新材料開發

對於下一步,亞基興奮地指出,「當你有能力掌握原子、分子層級的物質,將展開無限可能。對於網格化學而言,我們可以像堆樂高積木般製造新材料,來解決重要社會問題,進入生成式AI時代更可以加速進行。過去我們花了25年研發網格化學新材料如MOF(多孔結晶金屬有機骨架)、COF(共價有機骨架),我們沒有理由再花25年才開發出另一項新材料。」

因應生成式AI時代來臨,加州大學柏克萊分校成立巴卡學院(Bakar Institute of Digital Materials for the Planet, BIDMAP),由亞基擔任首任共同主任及首席科學家。亞基指出,運用大型語言模型,生成式AI可以加速探索,連結新材料與新應用,這是一個數位探索的循環。「我們運用機器人、機器學習、資料科學加速材料探索,加速新材料的開發應用。」

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