台大、台科大开发高效能源发电机 提升海洋清净能源效能

台科大化工系教授叶礼贤(左2)与台大化工系教授吴嘉文合作，带领团队研究登顶尖期刊。(台科大提供／李侑珊台北传真)

台科大化工系教授叶礼贤与台大化工系教授吴嘉文率领学生刘益承、郑闵杰合作，开发仿电鳗生物离子通道功能性的高效渗透能源发电机，研究具有超高速离子传输、离子二极体特性的异质薄膜，可应用在先进分离技术、海水淡化等能源领域，突破效能的限制，研究成果于近日登上国际顶尖期刊《科学前缘》(Science Advances)。

台科大校长颜家钰表示，为了永续发展目标，世界各国相继投入清净能源的研究，台科大与台大近1年多来在科技部支持下，共组「沙克尔顿研究」团队，针对过去海洋清净能源发展的瓶颈，提出具突破性的研究成果，也让世界看见台湾顶尖研发能力。

「沙克尔顿计划」主要为科技部鼓励杰出研究学者勇于投入突破性研究，以产出具影响力的研究成果，提升国际领先地位。台科大与台大团队双方师生密切合作，许多实验在台科大进行，产出许多研究成果，此计划共获两年补助，每一年度补助计划总经费为新台币1500万元。

叶礼贤表示，海洋清净能源系利用离子选择薄膜将盐差混合自由能转换成电能之渗透能源，但是过去研究受限于无序奈米孔洞薄膜之高质传阻力，以及明显不足之离子选择性，导致效能突破上受到限制。

为了突破此一限制，研究团队受电鳗的发电细胞启发，参考其高孔洞密度、高离子传输且高离子选择的次奈米尺度生物离子通道特性，经过重重难关，终于成功将「大面积范围」、「连续」、「无缺陷」之金属有机骨架薄膜，成长于另一高度有序氧化铝奈米通道薄膜上。

叶礼贤提到，研究成果验证此异质薄膜具有超高速离子传输与离子二极体特性，可帮助离子快速往单一方向运行，输出的渗透能源功率密度、阴离子选择比，皆创下领域内的新世界纪录。研究成果除了可以应用于清净能源产电，未来在海水淡化等先进分离技术领域，也具高度的应用价值，是海洋能源利用的一大突破。