close

『氫氣』是一種最潔淨的能源,如果能永續地生產氫氣,再配合安全有效率的儲存、輸送及利用,就可把目前的「石油經濟」社會轉換為清潔且零碳排放的「氫經濟」社會。氫能源的熱值很高,每公斤可產生142百萬焦耳,是汽油的3 倍、天然氣的3.5 倍,燃燒時可產生較高密度的能量及水,不會產生二氧化碳等溫室氣體,是一種潔淨的能源。擁抱氫能源 生活將有巨變~燃料電池車即將量產,衝擊汽車工業,從家用發電機到筆記型電腦,都會改用更環保的燃料電池。

「氫能源」時代即將來臨,燃料電池則是從石油能源平穩過渡到氫能源的第一步,中央研究院日前呼籲,未來全世界是「燒氫的時代」,能源無法自足的台灣,更應該早一步開發使用氫的燃料電池;在氫能源時代,生活將有很大改變,讓我們試著描繪這個藍圖。

氫能源時代來臨的速度,可能比一般人想的要快。在廿年後的石油危機來臨之前,氫能源應已獲大量使用,發展燃料電池則是目前邁出的第一步。今年九月間,美國通用汽車在巴黎汽車展中,首度展出一部名為「HY-WIRE」的原型車,「HY」是代表Hydrogen(氫),Wire則是代表「Drive by Wire」(線性操控),也就是將燃料電池和以往用在飛機上的操控系統結合在一起。這部流線性的車子,內部找不到油門或剎車踏板,就像開飛機一樣,油門、剎車系統都整合在方向盤上,用雙手就可以完成所有操作;電池、電路系統及驅動馬達則整合在一片類似四輪滑板的底盤中。這部車和以往的概念車不同,真正可以在馬路上跑,極速可達一百六十公里,使用的燃料不是汽油,而是甲醇或天然氣,也可以直接加氫,發動後排出的不是廢氣,而是乾淨的水蒸氣。

根據通用公司描繪的未來車輛產業發展,大型製造公司只生產各種不同的底盤,外銷到世界各地,在當地組裝當地生產的車身就可以上路;由於車身成本低,消費者可以三、五年就換一次車身,通用汽車預期二○○五年開始量產燃料電池車。事實上,由於地球暖化、空氣污染等問題,已經讓許多政府訂定法令,強迫企業尋找能替代化石能源的方案。以美國為例,加州、麻州、紐約等州要求車輛製造商,在他們銷售車輛中必須佔有一定比例的低污染排放或零排放車輛;如果其他的州也跟著這麼作,燃料電池車可能因此慢慢普及,最後取代大部份的內燃機汽車,現在燃料電池巴士已在許多地方上路,很多潛水艇也使用燃料電池。

就像汽車需要加油站一樣,目前氫能源最大問題,還是在基礎設備不足,以天然氣製造氫氣,是目前大量生產氫氣成本最低的方法;以台灣為例,未來可能北中南各有一座大型天然氣造氫工廠,然後將氫氣灌入以「氫合金」製成的儲氫瓶中,車子沒有電時,可到小型分裝站或汽車間更換氫瓶,或者直接利用氫管線加氫,現有加油站及石油公司地位將受到很大挑戰。另外,也有人預估,燃料電池最大市場不是汽車,而是家用發電機市場。美國已有社區使用燃料電池發動機,但最大改變會出現在開發中國家,「行動電話取代固定電話」的歷史將會重演,因為在很多開發中國家,很多家庭根本沒有電話線,當行動電話發明後,架基地台的成本比接電話線成本要低得多,因此形成家中沒有固定電話,卻人手一支行動電話的現象。

同樣的,這些國家很多地方可能也沒有電線,無法接收到電力,燃料電池就像一座小型發電廠,只要加入天然氣、氫氣、甲醇、或一瓶酒精濃度高的高粱酒,就可以產生足夠電力,供給全家或整個社區使用;不像現在的柴油發電機那麼吵雜,排放黑煙,燃料電池安靜得多,發電效率高;同時輸送氫氣或天然氣管線建設成本只要電線的四分之一,這種分散式的電力系統,可以避免電力長途輸送漏損問題,增加能源效益及安全,對全世界獨佔的電力公司都是一大威脅。

另外,由於奈米科技的發展,奈米碳管被認為是種良好的儲氫媒介,未來以奈米碳管為原料製成的燃料電池將可以應用在各種小型電子產品上,行動電話、筆記型電腦待機時數可以大幅增加到數個星期,缺電時,只要補充氫原料,不必再耗時充電了。我國經濟部能源委員會從去年開始擬定一個五年計畫,每年投入近億元經費,培養本土人才,希望到民國九十五年時能夠製造出功率3kw的燃料電池,它產生的電力將足供四口之家使用。

什麼是燃料電池(Fuel cell)?燃料電池是一種利用電化學反應的發電裝置,最常見是以氫氧為燃料的質子交換膜燃料電池,與一般電池不同,燃料電池不經燃燒過程,可直接將化學能轉換成電能,由於具備潔淨與高效率特性,是眾所矚目的新一代替代能源。燃料電池所用的材料有許多種,包括鹼性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固態氧化物燃料電池(SOFC)以及質子交換膜燃料電池(PEMFC)等。 日本日產汽車公司於2005 年推出的X-TRAIL FCV 氫氣燃料電池車輛, 可乘坐5人,最高速度達150km / h ,引擎輸出最大動力90 kW 。德國Hydrogenics 公司於2006 年展示的氫燃料電池公車,車長5.3公尺,可同時搭乘22 人(8 個座位,14 個站立空間),單次中途不再添加燃料最多可行駛200 公里。

arrow
arrow
    全站熱搜

    cpipworldwide 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()