2023臺灣能實作競賽 大專綠能循環經濟組 銅牌

魏騰瑞、吳奕霖

國立台北科技大學 機械工程系

 

指導老師

李懿軒 助理教授

國立台北科技大學 機械工程系

 

■ 作品運作說明

將工廠排放的廢熱和 CO₂ 轉化為生質能源是受到矚目的技術，但 CO₂ 較難直接與 H₂ 反應生成生質燃料。本作品將能利用工廠提供的廢熱有效降低電解 CO₂ 產生 CO 時消耗的電能，再利用 CO 與 H₂ 經過費托合成生質燃料，生成的生質燃料可以再利用，有效回收 CO₂ 降低碳排放。

■ 創意特色說明

為了模擬上述的使用情境，本次作品建立一個小型測台模擬實際工廠環境。加熱環境由高溫爐模擬工廠廢熱，CO₂ 廢氣則由鋼瓶提供。確實監控進出口的氣體流量和提供的電解電流，觀察其生成 CO 的量來驗證固態氧化物電解電池 (Solid Oxide Electrolysis Cell, SOEC) 電解 CO₂ 的性能和效率。這樣的小型測台能夠快速地驗證電池材料的性能。

■ 發展潛能說明

SOEC 是一項具有前景的技術，能夠將廢熱廢氣更有效地轉化為可儲存的能源形式，視為能緩減 CO₂ 溫室氣體排放的一種解決方法而受到重視。但 SOEC 特別是陰陽極材料在測試中容易劣化，導致其電解效率降低。為了增加其測試效率，降低測試成本，本計劃提出了一種創新的小型測試台，可模擬工廠實際應用情形。

這個小型測試台的設計允許我們在受控環境中測試 SOEC 材料的性能，並觀察其在實際應用中的性能表現。通過這種方式，我們能更有效的進行 SOEC 的開發，加速其落實商品化。