太阳能、风力等电解水所产生的氢气是减少碳排放与储能利器,过去一直在量产技术上卡关。国立中山大学化学系研究团队发表全球首例「碱性电解海水制氢原型机」,能量产催化剂,有望大规模生产氢气,不但嘉惠工业活动,更可协助台湾摆脱能源进口束缚。
2023年国际能源总署报告,全球绿氢产能占比仅自2018年的0.1%逐步爬升至0.7%,仍有许多门槛需克服,目前最大困难在于缺少能大规模生产的原型技术。
中山大学化学系特聘教授陈军互表示,氯气有毒、海水腐蚀两大问题,关键在于如何防止核心催化剂的流失与抵抗海水中氯离子或其衍生物的化学腐蚀。团队独有技术「酸性氧化还原辅助沉积法」是有效解决该问题的关键,目前已能量产超过100平方公分催化剂。
研究团队近期发表第一个碱性电解海水制氢原型机,一举大幅超越学术研究等级的产氢量,可对海水与一般水体进行水电解制氢,最高氢气产量可达实验室等级元件的百倍以上,确立大规模制氢的可行性。
参考国内外文献技术,制作催化剂要以「天」为单位,多步骤制程更旷日费时,通常还伴随高温高压。研究团队在室温室压下,利用「卷送方式」成功量产催化剂,有机会以较低成本、生产速度快来取得成品。该设备运转功率已超过商用基础需求,同时配备无线远端操控人机介面,防空机运转的安全装置等设计,呼应未来大规模场域布建需求,对未来大规模海水制氢的契机打下开创性基础。
陈军互强调,台湾若能成功取用海水并且长效地转换成氢气,能逐步摆脱能源依赖进口的束缚,避免区域战争下能源供应的断链问题。该研究成果荣获2023未来科技奖、2021IWIS国际华沙发明展金牌等多项殊荣。
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