從傳統走向蔚藍 崑山科大機械系60週年 陳長仁教授解析第三代海水電解負碳技術

為慶祝崑山科技大學機械工程系創系60週年，系友會特別邀請前系主任陳長仁教授舉辦專題演講，以「第三代海水電解技術」為題，深入剖析未來氫能發展與負碳排放的創新路徑，吸引眾多師生與產業界人士到場聆聽，現場交流熱絡。

陳長仁教授於演講中指出，隨著全球淨零排放趨勢加速，氫能已被視為關鍵能源之一，然而傳統製氫技術多伴隨高碳排與污染問題，難以真正達到永續目標。此次所提出的第三代海水電解技術，突破既有框架，不僅能高效率產氫，更具備「負碳排放」特性，為能源與環境議題提供嶄新解方。

在技術原理方面，陳教授說明，第三代電解系統最大特色在於「無隔膜設計」與「單極反應機制」。相較於第二代技術需透過隔離膜進行酸鹼分離，此新技術透過直流脈衝（Pulse）控制，使電流在極短時間內進行開關切換，讓陽極僅進行充放電而不參與反應，成功避免傳統電解過程中產生氯氣與酸性廢液的問題，大幅降低設備腐蝕與環境風險。

此外，該技術能在陰極端生成鹼性海水，並透過自然機制吸收空氣中的二氧化碳，轉化為穩定的碳酸鈣固體，達到二氧化碳移除（CDR）的效果。陳教授強調，這種「工程碳匯」不僅效率高且具永久封存特性，相較傳統森林碳匯更具經濟價值，未來可望取得高品質國際碳權，成為企業減碳的重要工具。

針對產業應用，陳長仁指出，台灣重工業如鋼鐵與石化產業，在轉型過程中面臨氫氣成本過高的挑戰，而第三代技術可透過碳權機制降低氫能成本，進一步提升企業導入氫能的誘因。他也提及，在國際碳邊境調整機制（CBAM）壓力下，具備負碳特性的製程將有助於提升台灣產品的國際競爭力。

演講中亦特別強調海水資源的重要性。陳教授指出，海水的導電率是自來水的1000倍(純水的10000倍)，豐富的鈣鎂離子，是實現此項技術的關鍵條件，其高導電率遠高於自來水與純水的特性，使得精密電位控制與脈衝操作成為可能，進而實現不產生有害副產物的電化學反應。

陳教授特別說明CDM與CDR的區別，由於排碳的量體很大，減碳技術(CDM)1%的減碳就很可觀，碳移除技術(CDR)是大自然的除碳能力增強，最近成為全球關注技術。

根據聯合國 IPCC 的報告，僅靠「減少排放(CDM)」已經不足以應對氣候變遷。為了達成 2050 淨零排放，我們必須發展 CDR 技術，用來抵消那些「極難減排」的產業（如航空、重工業）所產生的剩餘排放。 一句話總結： CDR 就是幫地球大氣進行「大掃除」，主動把多餘的溫室氣體抓回來並鎖起來。

台灣的投資環境，此時標檢局正建立國家低碳氫氣標準，如果政府的政策參照歐美日有低碳氫補償，與碳費提高到每噸1000元，此電解技術能將台灣綠電自主比例快速提升，搭配海水產氫燃料與同步碳酸鈣封存，讓每度綠電從減碳(CDM)轉變成除碳(CDR)，帶動民間投資，加速綠能轉型。

展望未來，陳長仁表示，第三代海水電解技術不僅可應用於大型製氫系統，更適合部署於港口與沿海地區，結合氫能供應與交通電氣化，有助於推動區域型淨零轉型。他呼籲政府與產業界應及早投入相關技術布局，掌握負碳氫能帶來的國際商機。