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不可氫忽--氫能零污染安全 研發太陽能產氫

以乾淨能源取代石化燃料,是幫助地球永續發展的一大指標,由於從氫氣產出的氫能,零汙染、安全性高,已經被國際能源總署(IEA)規劃為未來主要使用的乾淨能源,更預定到了2050年,氫能將占最終使用能源的50%。而在台灣,也有兩部氫能公車在高雄市示範上路,工研院更積極研發從太陽能來產氫。

宇宙中最小、最豐富的元素是氫氣,太陽發光發熱,來自於氫氣的互相撞擊,但是在地球的大氣中,氫氣的含量卻相當低,只有0.00005%,想靠它來發電,得先找出生產方法。

氫,可以有多種來源。短程來看,可以用石化燃料轉換來生產氫氣,例如天然氣、桶裝瓦斯和甲醇;中長程則是使用再生能源,例如生質物和太陽能。

以天然氣產氫為例,目前工研院能環所正處於實驗研發階段。運用家中的天然氣管線,輸送天然氣到家中的重組器,重組後的氣體,經由燃料電池,可作為發電和熱水使用。

另外針對固態和液態物質,運用的是電漿產氫技術。

工研院奈米能源技術研究室主任 鄭名山:「液態的燃料,譬如像汽油、柴油、生質柴油都可以用。固態的燃料,像是稻草桿,將來也可以處理一些草類、植物類,屬於固態的生質物,都可以用電漿的方法把它轉換成氫氣。」

電漿是指許多帶電的粒子混合在一起,電漿裡頭的高能量電子、離子,能打散碳氫燃料分子,接著氫離子會自行結合成氫分子,就能獲得氫氣。

工研院奈米能源技術研究室主任 鄭名山:「這個是我們電漿反應的核心,電漿產生器,現在是把它拆出來放在這邊看,我們是透過高壓電來產生電漿,但實際上在設備使用時,是會包覆起來,其實安全上是沒有什麼顧慮的。」

在不久的將來,人類會使用越來越多的再生能源,像是風力和太陽能,但這些能源都是間歇性的,必須要有方法儲存起來,氫氣就是很好的能量載具。

以太陽能產氫,對環境零汙染,是科學家致力努力的目標,而目前在台灣,已經有氫能公車在高雄市區趴趴走。氫和氧與油料,同時注入引擎裡,使得公車引擎性能得到部分提升,協助燃燒,也降低了碳排放量。

科技始終來自於人性,也來自於愛護地球的環保心。

採訪撰稿:劉芳瑜
攝影剪輯:余國維
科學顧問:曹芳海 鄭名山 張文昇 施明憲
行政院國科會補助
2009/02/08

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