智慧應用 影音
supplychain
Vector Japan

能源斷鏈有解?新型催化劑大降綠氫成本 西子灣變成氫海不是夢

中山大學化學系教授陳軍互(中)團隊,開發酸性氧化還原輔助沉積技術。中山大學

目前水電解用的貴金屬催化劑成本昂貴,為了讓氫的生產成本降低,中山大學研究團隊使用鐵與錳兩種元素,研發出新型催化劑,成本僅為貴金屬的千分之一甚至更低,可大幅降低電力成本。

全球夏天不斷突破高溫紀錄,加上烏俄戰爭凸顯歐洲在天然氣等能源需求與民生經濟的兩難,為了減少使用石化燃料,降低全球暖化與環境問題,發展乾淨且可再生的替代能源,成為刻不容緩的問題。

利用綠色電力如太陽能、風力等電解水所產生的氫(又稱為綠氫),是減少碳排放與儲能的利器。中山大學化學系教授陳軍互團隊開發酸性氧化還原輔助沉積技術,創造出最新一代的複雜氧化物催化劑(complex oxide electrocatalyst)。

陳軍互指出,目前工業活動亟需氫作為原料,例如作為製作氨、雙氧水及甲醇的原料、火箭燃料,以及提煉金屬時的還原劑等,相較於其他再生能源電力,氫能更有效保存綠能,因此,電解水產生氫可作為再生能源儲能解決方案之一。

不過根據國際能源總署(International Energy Agency;IEA)報告指出,綠氫只佔全球氫產能不到0.1%,主要是生產成本太高,每公斤達3~7.5美元,導致使用綠氫作為主要工業原料與燃料來源仍有許多門檻需克服。

目前水電解用的貴金屬催化劑如鉑、釕、銥等,成本太過昂貴,扼殺了大規模使用氫的契機,為了讓氫的生產成本進一步降低,達到民生實用階段,中山大學研究團隊長期開發以地殼含量豐富的元素,如鐵、鈷、鎳等來設計催化劑,希望以低成本優勢取代貴金屬催化劑,讓氫能更普及。

這次使用鐵與錳兩種元素研發出新型催化劑,成本僅為貴金屬的千分之一甚至更低。且相較於常用的鎳催化劑,團隊研發的新型催化劑活性提高了4.6倍,電力轉換效率更好,產出等量的氫耗電量更少,可大幅降低電力成本。

值得一提的是,這類新型催化劑能穩定電解海水而不受到腐蝕困擾,中山大學研究團隊取用西子灣的海水成功且長效地轉換成氫,陳軍互指出,未來整片西子灣可能都可以變成氫海,進一步擺脫能源依賴進口的束縛,同時也可避免區域戰爭下的能源供應斷鏈問題。

中山大學指出,此技術長期獲得科技部及產業界的支持,累計已超過新台幣千萬元的挹注,目前已與台灣知名企業與學研單位進行一系列產學合作,未來將朝向更高的能源轉換效益邁進,持續降低電力成本負擔,讓人類所使用的能源更加環境友善,進而為全球氣候變遷帶來緩解。

  •     按讚加入DIGITIMES智慧應用粉絲團
更多關鍵字報導: 中山大學