高值化要聞

節能減碳 氫能科技挑樑

  • 刊登日期:2022-04-29
  • 資料來源:經濟日報 / 工業技術與資訊

淨零碳排正在重新形塑全球商業市場。根據歐盟公佈碳邊境調整機制(CBAM)之更新草案,2026年開始針對高碳排產品徵收碳關稅,並將碳關稅過渡期提前至2023年開始啟動,讓更多廠商開始佈局減碳策略。

然而,許多國家與企業發現,依靠提高再生能源發電比例來降低碳排效果已開始到達瓶頸,除加強捕獲排放的二氧化碳外,氫能因其零汙染(發電後副產物僅有水)、可整合進儲能係統等特性,躍為未來實現淨零碳排的要角之一。

工研院本月15日舉辦的ITRI NET ZERO DAY「打造淨零時代競爭力」論壇暨中,提出對氫能發展建議外,也展示了氫能燃料電池、工業餘氫發電等多項氫能應用技術。

根據國際能源總署(IEA)2021年發布的「2050淨零碳排報告」指出,全球若要實現淨零碳排,2050年氫能需佔整體能源組合的比例達13%,而每年相關投資額至少4,700億美元以上。 IEA亦預估,從現在起至2050年將是全球氫能產業發展的關鍵階段,2050年全球氫氣需求量預估需達5.3億噸,成為下一世代重要的能源。

全球積極發展氫能,包括日、德、韓、澳及歐盟等11個國家或組織均已公佈氫能發展國家策略,而傳統化石燃料出口國如澳洲,更積極發展化石燃料結合碳捕獲封存(CCS)產氫、再生能源電解產氫等,以期轉型為綠氫出口國。

從台灣的產業碳排結構來看,工研院指出,台灣氫能的發展策略應聚焦在發電、工業及運輸載具等三大應用面向,並逐步建立基礎設施與法規。在應用佈局上,推動工業製程低碳化,利用工業製程餘氫進行發電或是純化回收、發展氫/氨燃燒技術、氫合成原料製程取代傳統石化原料減少碳排;並藉由導入集中式氫能源發電、高效燃料電池等技術,打造零碳電力;同時著重氫能輸儲關鍵材料開發,建立氫輸儲材料國產化基礎,並開發高效電解技術減少再生能源產氫成本,以利後端應用,帶動產業經濟發展。

目前台灣氫氣料源主要來自工業副產氫,一年產生的工業副產品餘氫量可達到數千萬立方米,是目前最能快速切入的應用面向。工研院對此開發高效低成本的純化技術以及氫燃料電池系統,能針對不同產業包含半導體、石化、造紙與鋼鐵業等工業餘氫進行回收與發電之用。

其中工研院研發的高選擇率與滲透率之濾氫薄膜,利用低成本之陶瓷金屬材料部分取代昂貴鈀金屬,具備成本優勢外,透過篩分隔離與質傳過濾雙機制技術,只有一般市售純化器體積的一半、氫氣純度高達99.9999%,能將製程所產生的七成餘氫純化回收再利用。

除將餘氫純化回收再度進入製程,工研院也研發具有封閉迴路的氫燃料電池,無須純化直接將餘氫導入後利用系統內部的迴路將氫氣回收發電。目前工研院已與國內半導體大廠簽約合作,攜手推動「製程副產氫發電再利用」,使半導體業製程原本無法利用的副產氫轉換為電力,不但能免除廢氣處理使用化石燃料燃燒,更額外提供給廠區每年數億度的潔淨電力,達到減少碳排放又增加產業經濟效益。

此外,為助攻高碳排產業致力減碳,工研院透過科研整合建構氫能產業發展平台,持續於沙崙科學城建立一系列氫能技術示範驗證平台,再生能源綠氫儲能、分散式電力系統、氫載體混燒/發電技術以及氫料源純化應用,做為國內產業技術練兵基地,協助企業擘劃淨零碳排路徑。

面對2050淨零碳排的挑戰,台灣在能源轉型的道路上,氫能已是不可或缺的要角,目前台灣已開始研擬推動氫能管理專法並成立氫能推動小組,規範氫能運送、產銷的經營許可,以及設施的安全要求、無碳認證等,將讓台灣氫能版圖更完善。



點閱次數
164
目前評價
0.0
評價


BACK
回頂端