比光合作用更快 中研院设计人工固碳循环

中研院进行人工固碳循环研究，反应器及光学设备等，皆为跨领域团队（物理所、应科中心）协助打造。（中研院提供）

中央研究院院长廖俊智费时7年，与团队成功打造人工固碳循环，超越植物光合作用的效率，且能将二氧化碳转化为再利用的化学品。研究成果已在2月发表于著名国际期刊《自然催化》（Nature Catalysis）。

廖俊智表示，这是人类史上第二次创造出与自然界不同的固碳循环，此循环可在实验室反应器中维持6小时，为目前人工固碳效率最高的方法。

目前大气中的二氧化碳，主要是经由植物行光合作用转化为有机化合物，此过程称为「固碳」，是目前空气中捕碳最有效的方式，但是其速度仍不够快。

大自然光合作用有三大限制，首先，其所伴随的固碳过程，是透过植物吸收阳光，以固碳酶来固定二氧化碳，并转化为有机碳储存在植物体内。但这种固碳酶会受到环境中氧气影响，产生光呼吸作用，降低固碳效率。

此外，植物只在生长期有明显固碳效果；且白天捕捉的二氧化碳，其中一半又经由夜晚的呼吸作用释放出来，也让固碳效率打折扣。

廖俊智研究团队成员、中研院生物化学研究所博士林柏亨表示，他们设计出一个比光合作用更有效率的人工固碳途径。首先，为解决植物固碳酶也会与氧结合的问题，他们选取2种不受氧气影响的固碳酶，再加上19个微生物酵素(酶)共同组合而成，排除「光呼吸」作用干扰。此外，此途径只利用微生物体内的酶，而不使用整个微生物，故能不受植物细胞生长期限制与呼吸作用影响，打造高效的固碳效率。

林柏亨说明，团队所设计的人工固碳循环正是一种负碳技术，能进一步将二氧化碳转换为可再利用的化学品，不但减少碳排，同时也可以增加碳汇。

廖俊智指出，此研究开创了新的反应器固碳途径，可于室温环境中进行，弹性运用于不同的场域；未来可配合电化学反应，以绿电达成碳再利用的负碳效果。本次成果有助于负碳技术的发展，解决全球暖化问题。