蛋白質廢料轉化為高效碳捕獲材料

氣候變遷 碳捕獲 循環經濟 蘇黎世聯邦理工學院 綠色科技

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蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究團隊於2026年6月15日發表重大氣候突破,成功利用乳製品與豆腐製造過程中產生的蛋白質廢料,開發出一種高效的直接空氣捕獲(DAC)技術。該技術透過將蛋白質轉化為澱粉樣纖維(amyloid fibrils),並結合氫氧化鉀製成多孔珠狀材料,能有效從大氣中吸附二氧化碳。 此項研究由材料科學家Raffaele Mezzenga領導,核心觀點在於利用廢棄物實現循環經濟。該蛋白質珠狀材料不僅具備極高的二氧化碳吸附能力,且在常溫下即可透過酸鹼噴霧進行再生,大幅降低了傳統碳捕獲技術所需的能源成本,為應對全球暖化提供了更具經濟效益與永續性的解決方案。 研究數據顯示,每克該材料可從空氣中提取97毫克的二氧化碳,其效能比傳統技術高出10%至50%。此外,該材料在經過30次捕獲與釋放循環後,性能依然穩定,且最終可作為農業肥料或生物燃料使用,完全符合環境友善的循環經濟模式。 對於使用者而言,這項技術展示了將工業廢棄物轉化為氣候工具的巨大潛力。未來若能成功擴展至工業規模,將能顯著降低碳移除的成本,並為全球達成1.5°C溫控目標提供關鍵的技術支撐,是極具應用前景的綠色科技創新。

Punti Chiave

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🔹 蛋白質廢料轉化技術

研究團隊利用乳製品與豆腐生產中的蛋白質廢料,將其組裝成澱粉樣纖維(amyloid fibrils,一種長鏈狀蛋白質結構),並與氫氧化鉀結合形成直徑約0.5至1公分的微孔珠狀材料,作為高效的二氧化碳吸附劑。

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🔸 卓越的碳捕獲效能

實驗數據顯示,每克蛋白質珠狀材料可從環境空氣中提取97毫克的二氧化碳。此效能比傳統的直接空氣捕獲(DAC)技術高出10%至50%,且在經過30次循環測試後,吸附性能未出現顯著衰退。

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⭐ 低能耗的再生機制

傳統碳捕獲技術需消耗大量能源進行加熱與負壓處理,而此新技術僅需在常溫下,透過交替噴灑溫和的酸與鹼溶液(約10分鐘),即可打破化學鍵並釋放二氧化碳,大幅降低了能源需求與營運成本。

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📊 循環經濟應用價值

該材料由食品級成分製成,無毒且可生物降解。當材料吸附能力隨使用次數(數千次循環後)逐漸下降時,廢棄的珠狀材料可轉化為農業肥料或生物燃料,實現資源的完全循環利用。

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💡 未來工業化展望

儘管目前僅在實驗室規模進行測試,但研究團隊認為該技術具備高度可擴展性。由於其原料來源廣泛且製程與現有工業噴霧技術相容,預計未來將成為降低全球碳移除成本的關鍵技術。

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