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Research Insight:發展氫能不可忽視的三大課題

氫能產業之所以備受矚目,主因其最大優點在於環保,舉例來說,氫燃料電池在產生電力的運作過程中,最終排放物為水及熱,對環境污染少,相當符合現今社會強調環保的訴求。然氫能產業尚未普及,原因是氫能發展有幾大課題需要解決,包括製氫、儲氫、基礎建設安全等。

製氫方面:因氫原子的活性相當高,無法以純氫形式存在自然界,而是以化合物的形態存在(如水、石油、天然氣及生質材料等),需藉由製氫技術取氫。

為符合氫能環保的訴求,綠色製程—即利用再生能源電力進行水電解製氫,為業界主張的方式,但現面臨的問題是水電解製氫耗電量大、成本高、再生能源發電量比重偏低、綠色發電相關配套措施尚未完備等。

儲氫方面:其目的是將取得的氫儲存後運送到使用者端,又氫是所有化學元素中重量最輕,且密度小、穩定性差(因氫屬活潑氣體),因此延伸的課題其一是採高壓灌注儲氫亦需使用相當多的能量(需將氫變成高能量密度方式儲存)。

其二是因氫氣很輕、易鑽孔洞與儲氫罐的金屬產生化學反應,進而造成耐用性的問題(又稱氫脆現象);因此業界亦思考如何使用高效、安全、低成本等方式儲氫。

基礎建設及安全方面:如前所述,氫氣穩定性差、易燃,因此加氫站怕有爆炸風險,安全等級則要求如同瓦斯防爆等級,所以建置成本約是加油站3倍;也因加氫站成本高,此會影響加氫站布建數量,進而阻礙氫能產業發展的普及度。

因氫能產業尚存在幾個主要課題待解決,故氫能發展較為領先的國家,亦是仰賴政府大力扶植與推動方有應用及導入實績。

以日本為例,早在2017年起即提出氫能產業戰略計畫、訂定長期明確發展目標、完備氫能各製造環結相關法規(其中以加氫站相關法規為多)等,日本的做法或許可為台灣發展氫能產業參考。

資料來源:DIGITIMES科技網

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