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能源轉型荒與慌12/混氫發電 淨零過渡新選擇

本文共813字

經濟日報 記者徐珮君/專題報導

因應2025年「非核家園」,政府規畫以天然氣為發電主力,占比高達50%,儘管燃氣發電產生的碳排量約僅燃煤的一半,但每燃燒一公噸甲烷(天然氣主要成分),仍會產生2.75公噸二氧化碳。未來要燒這麼多的天然氣發電,台灣的淨零碳排該怎麼辦?

坊間普遍認為,碳捕捉(CCUS)是終極解方,不過,中研院資深研究員陳洋元說,碳捕捉成本高,美國麻省理工學院估計每公噸成本約30美元,美國每年幾千萬噸碳捕捉後,儲存在枯竭油田裡,「台灣放在哪裡?碳捕捉在台灣不切實際! 」

陳洋元團隊這幾年自主研發的「去碳燃氫」(methane pyrolysis)裝置,目前正與台電旗下興達電廠合作,一旦驗證可行,將是台、美、德並列的先進技術。

陳洋元解釋,甲烷(CH4)化學式是一個碳與四個氫原子,去碳燃氫是運用大氣電漿和高溫裂解兩種方式催化裂解甲烷,其中固態碳回收,可做輪胎、衣架等工業原料,氫氣則直接進入發電機組,產生零碳電力。估計整套裝置成本僅發電機組三分之一到四分之一,以實驗室用五公斤反應爐為例,造價約200萬元。

中研院去年底已成功將40%甲烷裂解為固態碳和氫氣,並把氫氣用在13kW小型天然氣發電機,成果接近歐盟規範;今年2月和台電合作,將裝置移到台電樹林綜合研究所,擴大驗證在65kW燃氣機組上發電,只是天然氣發電機經改裝,最多只能混入10%氫氣發電,減少碳排量僅10%。接下來,去碳燃氫還要挑戰在170MW燃氣機組做驗證,170MW比65kW大了近3,000倍,可混入5%氫氣,為因應這麼大的氫氣量,台電將先向聯華氣體購買氫氣,以5%氫氣、95%天然氣,驗證混氫發電。

這是台灣首次在電廠用氫氣發電,如果成功,可立刻減少5%碳排放;未來全台燃氣機組都混氫發電,隨著混氫量提升,減碳的效果比發展風電、太陽光電更快。不過,後續還須克服台灣到哪裡找這麼多的氫氣來混燒?價格能接受嗎?他直言,台灣唯一能做的,就是自主產氫,一邊裂解天然氣去碳,一邊以燃氫發電。

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