吸附：從原理、應用到解決氣候變遷的關鍵技術
摘要
吸附是一種常見的物理現象，指粒子附著於材料表面的過程。近年來，隨著極端氣候的加劇，科學家們開始將吸附技術應用於溫室氣體的捕集和儲存，以期減緩氣候變遷的影響。本文將介紹吸附的原理、應用以及在氣候變遷中的潛在作用。
關鍵字：吸附儀、吸附劑、物理吸附、化學吸附、溫室氣體、氣候變遷
吸附的原理
吸附 (Adsorption) 這個科學詞彙，是由德國的物理學家 - 凱澤(Heinrich Gustav Johannes Kayser) ，於西元1881年所創，被用來描述粒子附著於材料表面的現象。這種現象被研究、理解之後，如今已經廣泛地被應用在我們的日常生活中，比如說，口罩上帶靜電的纖維，會吸附空氣中的灰塵、病菌，達到過濾的效果；濾水器放入麥飯石，會吸附雜質、將水淨化；乾燥劑吸附空氣中的水分子來去除濕氣。這些都是吸附的實際應用。
根據材料吸附的工作原理，被分成物理吸附 (Physical Adsorption) 與化學吸附 (Chemical Adsorption) 兩種。物理吸附，囊括那些通過凡得瓦力 (van der Waals force) 將目標物質黏著在選定材料上的方法；而化學吸附，則是讓目標物質與選定材料產生化學反應以後，得到另外一種化合物的方法。
吸附的應用
吸附技術在許多領域都有廣泛的應用，包括：
- 分離和純化： 吸附可以用來分離混合物中的不同組分，例如空氣中的氧氣和氮氣、水中的雜質等。
- 催化： 吸附可以用來固定催化劑，提高催化反應的效率。
- 儲存： 吸附可以用來儲存氣體或液體，例如天然氣、液化石油氣等。
- 環境保護： 吸附可以用來去除空氣和水中的污染物，例如二氧化碳、重金屬等。
吸附在氣候變遷中的應用
近年來，極端氣候已經嚴重影響人們的生活與經濟活動，其成因指向因為石化能源的過度使用，使得大量內含碳元素的溫室氣體分子，如一氧化碳、二氧化碳、甲烷...，逸散到空氣中，進而造成日照所獲的輻射熱量累積過多、無法有效散去，進而嚴重影響原本的自然散熱循環機制（植被、水系、洋流、冰層），產生極端氣候。
為了設法降低空氣中的溫室氣體，恢復過往的自然環境氣候，科學家想方設法尋求有效解決方案，其中，「材料吸附」是一項廣泛被研究探討的科學領域。這種方法，利用材料本身的物質特性，將空氣中的溫室氣體吸收附著，甚至將其取出並儲存到別處之後，原來的材料還能重複使用。
無論那一種吸附方法，首先要考慮的是吸附材料的效率、還有吸附材料本身是否容易且大量取得。其他還包含吸附過程所需給予的添加劑或能源，不能為了吸附眼前的溫室氣體卻在其他看不到的地方，創造更多溫室氣體。比如電動車雖然不會在城市中排放溫室氣體，卻需要在蓋更多更大的火力發電廠，可能產生更多溫室氣體出來。再者，吸附的系統設置成本也是需要考量的因素，總不能大到執行單位無法負擔的程度。因此科學家不斷尋找、研究、試驗這些新的吸附材料和方法，就是要找出最合適的解決方案。
結論
吸附是一種重要的科學技術，具有廣泛的應用前景。