商傳媒｜責任編輯／綜合外電報導
一種榮獲諾貝爾化學獎的奈米孔洞材料「金屬-有機框架材料（MOFs）」，正為全球能源效率帶來革命性變革。這種材料可比喻為分子海綿，其獨特的結構讓其能夠高效捕捉特定氣體或液體，不僅已商業應用十年，更在2025年榮獲諾貝爾化學獎肯定，顯示其在潔淨能源經濟中的關鍵潛力。
金屬-有機框架材料的內部結構猶如精密的分子鷹架，由金屬離子與有機分子連結而成。這種特殊的架構創造出極大的內部表面積，例如一公克的這種材料，其內部表面積就能與一個足球場相當。由於這些孔洞可以透過化學方式精準調控，以吸引並暫時吸附特定的氣體或液體，使得金屬-有機框架材料的應用正從實驗室擴展到商業空調系統及其他眾多領域。
例如，亞馬遜（Amazon）已於2026年5月與美國新創公司Transaera簽訂了一項多年期商業協議，計畫在其物流設施網路部署新一代屋頂熱泵設備。傳統的商業空調系統（HVAC）耗能巨大，主因是需要過度冷卻空氣來凝結水分，再重新加熱至舒適的室溫。亞馬遜測試的系統利用金屬-有機框架材料製成的濾芯，能在空氣尚未冷卻前直接吸附戶外空氣中的水蒸氣，成功將空調能耗降低約四成。
值得一提的是，金屬-有機框架材料能利用熱泵運作時產生的低溫廢熱來釋放吸附的水分，相較於需要高耗能加熱的傳統乾燥劑，更具節能優勢。商業及工業建築的空調系統及其冷媒洩漏，每年約佔美國溫室氣體總排放量的8%至10%，相當於五億至六億公噸的二氧化碳當量。若能將金屬-有機框架材料系統導入更多商業與工業場域，將可顯著減少空調相關的排放與能源需求。
金屬-有機框架材料的應用範圍不僅止於空調系統，目前也正積極投入工業設施與大氣中的碳捕捉。例如，Svante Technologies公司開發出專利濾網，採用巴斯夫（BASF）製造供應的CALF-20型金屬-有機框架材料，用於捕捉工業排放的二氧化碳。Svante Technologies的商業規模碳捕捉技術，預計將於2028年投入德雷克集團（Delek）位於德州的一座原油煉油廠運作，預計每年可捕捉14.5萬公噸的碳排。其他大型規劃案還包括加拿大薩斯喀徹溫省的生質能源碳捕捉與儲存設施，預計每年可捕捉14萬公噸碳排，以及美國東南部一項造紙廠計畫，預計每年能永久封存超過50萬公噸二氧化碳。
除了碳捕捉，這項材料的發展也觸及其他前瞻應用，例如鋰直接提取、氫氣儲存及從沙漠空氣中提取飲用水。像歐洲新創公司H2MOF便已開發出原型氫氣儲存槽，利用金屬-有機框架材料的巨大內部體積，能在更安全、易管理的壓力和溫度下儲存氫氣。在乾旱地區，也有特殊的金屬-有機框架材料能僅透過太陽光，就從沙漠空氣中直接提取出潔淨的飲用水。這些多元應用顯示，金屬-有機框架材料有望在提升能源效率、降低能源需求方面發揮關鍵作用，並有助於美國強化其在科技領域的領先地位與經濟競爭力。