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碧氫科技運用有機生質原料 生產「綠氫」與「綠能」

本文共1328字

經濟日報 楊連基

碧氫科技將有機生質原料(如稻殼或蔗渣)用來生產所謂的「綠氫」與「綠二氧化碳」。董事長雷敏宏博士表示,每噸稻殼與水在觸媒催化下,於650~700℃可得95.5公斤(1140立方米)的綠氫,所得的綠氫,其稻殼的進料,目前的價位約在每公斤美金2.6元,這價位與文獻上估計每公斤的批發價美金3.7~5.7元,顯然仍有獲利的空間。

碧氫科技董事長雷敏宏博士。 碧氫科技/提供
碧氫科技董事長雷敏宏博士。 碧氫科技/提供

由於氫氣的儲運不方便而昂貴,可將所得的綠色氫氣與二氧化碳結合成為綠色甲醇,則可長期儲運或運銷到世界市場以生產綠色氫氣。這樣的作法,使產米地區,如東南亞諸國,將其廢棄的稻殼回收轉為高價的綠氫或進一步轉為綠色甲醇,以供應世界各國極為殷切的綠氫及綠甲醇的供應,也同時解決產地稻殼的廢棄及二氧化碳的排放問題。雖然其他的有機生質也可轉為綠氫,但稻殼的收集可由城市地區的碾米廠獲得,儲運的能耗及費用較低。

雷敏宏博士並表示,化學性活躍的氫氣本身雖不能存在地球表面,但其化合物如水或油,卻大量存在地表上,也是最普遍的能量來源或產氫原料。幾乎所有工業生產的氫氣都由水開始,搭配不同的助劑以降低能源的消耗,助劑的主要作用在提供能量與降低反應所要的能源消耗。水分解生產一公斤氫氣需要28,680千卡,使用甲烷(天然氣的主成份)為助劑在700℃,水生產氫,則每公斤氫氣生產降為10,423千卡,這就是著名的天然氣的蒸氣重組的產氫法。使用甲醇與水產氫,兩者都是液體,溫度只要270~290度,很方便,每公斤氫氣只要12,886千卡。以氨氣為助劑分解產氫,每公斤氫氣生產要10,065千卡。

目前工業上有四種氫氣的生產方法:水的電分解,天然氣與甲醇的蒸氣重組及氨的熱分解四種。天然氣的供應需要壓縮濃縮,更需要管線由港口運入,因此,較適合於大量供應的集中式生產。甲醇產氫由於是液體,運輸費用較低,也不需要加壓濃縮,適用於分散式的氫氣供應。由氨產氫也同時生產氮氣,其分離純化步驟較為昂貴而耗能,然而,氨氣的味道與毒性,使其儲運昂貴而有安全顧忌。水的電分解產氫,每公斤氫氣耗用54度的電力,其能耗極高,是四種產氫方法最耗能的一種。

此外,水電解產氫,似乎不沾到二氧化碳,但所用的電力,產電常依賴含碳的能源。產氫時除了能源消耗的關心,現在多了二氧化碳排放的問題或考慮,以碳化合物與水為原料產氫來降低能耗,都會排放二氧化碳。以每公斤的氫產量為依據,其二氧化碳的排放量分別是甲醇11.15公斤、天然氣12.21公斤、水電解26.73公斤的二氧化碳。甲醇的二氧化碳排放最少,氨氣分解產氫,雖不直接排放二氧化碳,但由天然氣產氫及空氣分離產氮氣,都會排放二氧化碳及消耗能源。水電解排放二氧化碳是因為所用的電力依賴化石能源會排放二氧化碳,但北歐諸國,其電力大幅利用北海的風能,水電解產氫在北歐是環保的,其他地區的電源則仍有大量的二氧化碳排放,因此,水電解產氫仍然不是綠氫的來源。

雷敏宏博士並表示,這些現有的工業產氫製程,產氫時都會伴生二氧化碳,不能列入綠色產氫的領域。除了二氧化碳排放的問題,所產氫氣的儲運則造成公安的顧忌與高儲運費的負擔。因此,碧氫科技強調現場產氫,免除儲運費的負擔與公安的顧忌,並將甲醇產氫的二氧化碳加以轉變為食用化學品來銷售,不再以二氧化碳的分子構造排放。

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