中科院在2024年創新技術博覽會中展示陰離子交換膜產氫機。(合成照片/中科院提供、取自台灣創新技術博覽會網站)
中科院繼去年(2024)創新博覽會展出0.5kW陰離子交換膜原型機之後,將於今年第一季推出國內首部自製3kW產氫機,單機產氫量達600L/hr,這也是未來電解產氫模組的核心;中科院同時規劃於民雄無人機園區籌建1MW氫能發電商轉場域,可提供園區備載用平衡電力,氫能發電商轉場域採模組化堆疊設計,搭配多元產氫及儲氫系統,未來可依用戶端需求客製化調配。
中科院於2024年創新技術博覽會,向國人展示陰離子交換膜產氫機,其自製率已達80%以上,非貴金屬觸媒電極技術為專利製程,具製備時間短、低成本及易組裝的優點,經過氣體純化監測系統,可產製高純度的氫氣(99.999%),產氫效率達70%、產氫量達(200L/kWh),技術水準與國際大廠相當,極具產業競爭力。此外,中科院亦同步投入陰離子交換膜的研發,期能突破國際大廠的技術,建立陰離子交換膜自製能量,以達到產氫機100%全自製的目標。
在氫氣產製、儲存、運輸及應用過程均存在爆炸燃燒的風險,因此如何安全地運輸及儲存氫氣是重要的課題。目前儲氫技術可區分為高壓常溫氣態、低溫液態及常溫固態等3種。中科院採用自行熔煉的儲氫合金實現固態儲氫,可在4~5bar的低壓下儲存大量氫氣(700L H2/L),儲氫密度是高壓儲氫(340bar,350L H2/L)的2倍,為目前最安全的儲氫方式。
氫能的應用可採氫燃料電池發電或混氫燃燒發電。中科院採用自製kw級質子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC),搭配儲氫合金模組供應氫氣燃料,透過氣體在電池堆內部產生電化學反應,直接轉化成電能的潔淨發電系統。反應過程除了產生電,其副產物只有廢熱和水,且廢熱及水均可回收再運用,因此具有能量轉換效率高、安全性高、噪音低、熱輻射低及零碳排放等優點。
產氫儲能是能源韌性重要的一環,中科院已與台經院、台達電、金工中心、國原院、台灣氫能產業聯盟、新力能源及林同棪工程公司等洽談策略聯盟,共同擘劃產氫及儲能合作平台。期待不久的將來,我們雖然沒有海上鑽油平台,但只要太陽升起、潮汐漲落,起風的日子,風光綠能產氫平台可源源不絕地供應氫能,這將是台灣發展自主能源和淨零碳排最佳的解決方案。(責任編輯:鄭宏斌)