2022-08-23 | 作者:TVBS/記者 藍于洺 報導

終極潔淨能源!氫能發電環保實用 發展後勢看漲

中山大學團隊,利用西子灣的海水,經過電解的方式,轉換成綠氫,氫氣的發電模式,環保實用,而且免於儲電的煩惱,被稱呼是終極潔淨能源,未來台灣也有機會在北中南發展氫谷計畫,讓氫能發電,更加成熟完善。

(圖片來源/TVBS)

中山大學化學系碩士班研究生李汪昱:「我們在做的實驗,就是在做水分解的電解元件。」

仔細盯著眼前儀器準備開始實驗操作,眼前這工是電解海水的過程,目的是要把西子灣的海水,轉換成氫蒐集使用。

中山大學化學系碩士班研究生李汪昱:「在我們的使用的是大電流所以在大電流下顧名思義,就會產生出大量的氫氣燒杯內所看到的氫氣,氣泡量就是我們的氫氣因為我們的電流數夠大,所以我們的氣體會經由擴散逸散出來,所以那葛煙也是氫氣的一個來源。」

透過兩個幫浦抽入海水之後經過儀器轉換,順著導管引入到量杯裡頭,可以看到量杯上有煙竄出,而量杯內的水出現滾滾氣泡,這些煙跟氣泡就是氫氣。

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中山大學化學系教授陳軍互:「從水去水去轉氫是一個最棒的很乾淨的形式,尤其是出來的氫,利用燃料電池把電收回來之後,它們會結合成水,所以它們就不斷在循環,那群水就不斷在循環,這個時候我就可以有效的,去調節我的電力,而且不需要去用大量的電池。」

這是中山大學教授陳軍互團隊,獨創「酸性氧化還原輔助沉積」技術,透過電解的方式,將西子灣的海水轉化成氫能使用,這項技術高活性低成本,而且已經來到民生實用階段,研究成果登上國際頂尖期刊,美國化學會能源快報。

中山大學化學系教授陳軍互:「氫的能源議題上它是在於當我們產生氫氣的時候,氫氣可以跟空氣中的二氧化碳,去形成其他有用的有機物質,甚至是類似汽油之類的,所以氫氣可以去減碳,是可以利用氫氣跟,空氣中的碳去反應,變成我們可以用的東西,就是它可以有減碳的效果。」

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句句言談充滿對氫能的期望,畢竟氫氣是未來能源趨勢,教授表示比起其他再生能源,氫氣能更有效保存綠能,電解水產生氫氣有鑑於過去儲能,是能源發展的關鍵,氫能運用可作為再生能源儲能解決方案之一。

中山大學化學系教授陳軍互:「電的特色是我只要發了我沒有用,它就會消失掉它就會浪費掉,所以我們必須要想一個,非常好的方法,把這些好不容易得到的綠能,把它儲存起來,當我們真的需要它的時候,再把它拿出來用,今天我把多餘的電力,我直接拿來電解水,產生的的氫氣我儲存起來,我就可以在需要的時候,就直接拿出來用,所以這時候水反而是產生,去儲存能源的媒介。」

資深記者藍于洺:「來到南科園區眼前這兩發電機器,透過天然氣灌入,經過700度高溫的觸媒,產生氫氣之後變成直流電,輸入到變壓器當中。」

資深記者藍于洺:「氫能發電最後變成是直流電的形式,來到變壓器這關,在這邊會把它處理成交流電,在透過這樣的方式,運送到電箱供給輔佐大樓電力使用。」

轉乘交流電之後輸送到電箱,完成整套流程根據業者計算,光是這兩台機器的發電量,就能提供整棟大樓使用,未來更準備研發直接用氫氣發電,採用冷媒產出電力。

亞氫動力專案經理廖偉茵:「其實氫氣發電它有,目前有好幾種形式啦,這是其中一個就是我們講的,高溫燃料型電池另外還有一種,就是低溫型的燃料電池,就是我們講的pan就是直接用氫氣,進入到它的那個電堆裡面,直接去做電化學反應產生電力這樣。」

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現階段比較常見的氫氣產出方式,分成灰氫藍氫跟綠氫,透過天然氣等資源水蒸氣重組產出氫氣是目前大宗主流,稱為灰氫每公斤0.9到3.2美金最便宜,但碳排量比較高,藍氫同樣搭配天然氣,但中間碳捕獲跟封存再利用,碳排比較少每公斤1.5到2.9美金,佔比逐年提升,以中山大學實驗電解水方式,使用是天然資源稱為綠氫,成本最高每公斤3到7.5美金,碳排卻也三者當中最少的。

亞氫動力總經理蕭逢祥:「水可以電解成氫氣,氫氣發電之後會變成水,所以是一個很重要循環經濟的一環,在這樣的整個過程當中,全部都是一個可逆的反應,循環的一個狀態跟我們現在使用的煤,天然氣石油有很大的不一樣。」

透過大機器封合作業,產出一片一片氫能電池的芯片,氫燃料電池成為工業廢氫解方,將氫氣搭配空氣產生電,可運用在各項產業當中。

氫能電池測試員Andy:「測試電池一個良好的環境,這台的話在上電池前,我們會先做流量校正,然後溫度校正跟壓力校正。」

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氫能電池可依照需求,分成大小不同規格使用,研究員拿著這四方的燃料電池,測試電池各項性能,確保產出的品質達到使用標準。

群翌能源總經理陳致源:「它可以在傳統的電能,化學能或者是在熱能,這個領域之間做不同的移轉,所以這也是全球為什麼現在,一直興起在研究,跟想辦法運用的原因,因為它是非常好的能源載體。」

電池測試設備供應總經理陳致源離開工研院之後,開始研發發氫燃料電池,主要以測試設備為主,陳致源表示近年來世界重要氫能發展,中國大陸更大力推廣氫燃料電池,隨著國際走向淨零碳排趨勢,氫能發展越來越重要。

群翌能源總經理陳致源:「全球看起來我們要找到一個乾淨的,不帶碳的高熱質的能源,看起來就是氫能是唯一的解方,那至於氫能擁有之後後面所以引發的,所以有的這個可能使用的應用,譬如說燃料電池,或者說利用氫能去製熱或者是混燒或者是用潔淨的綠氫去做化學品,這些都是未來氫能有可能的運用。」

氫氣是終極潔淨能源,本身不含碳能源轉換效率高,工研院綠能所副所長萬皓鵬預期,台灣有機會在北中南發展台灣氫谷,北部利用現有發電廠發展氫能發電園,中部離岸風電資源多做綠氫生產基地,南部氫能園區以重工業為主,藉由永安天然氣接收站,增建氫或氨的接收站,提供給鋼鐵業使用,串聯起來發揮最大功效。

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群翌能源總經理陳致源:「在相關的這種法規訂立,或者是怎麼樣讓民眾,去接受這種新的能源的使用,這個就是全世界都是由政府的單位,一個高的單位去做推廣,去做制定然後去做整合,這樣子才能夠把整個氫能源的從產,然後儲存應用都把它建立起來。」

雖然還是需要時間,但在全球追求減碳同時,氫能逆勢崛起終極潔淨能源,將成為未來企業提升競爭力的關鍵。

 

 

資料來源:TVBS
圖片來源:Pixabay


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