氫能再有新發展!台科大發現降低成本、提升能源效率新方法
台科大化工系教授黃炳照(中)帶領台科大永續能源發展中心團隊,台科大助理教授蔡孟哲(左)和教授蘇威年(右)等人,致力尋找低成本、附加價值高的產氫方法。(台科大提供)
〔記者林曉雲/台北報導〕氫能再有新發展!台灣朝「2050淨零排放」方向前進,預計大幅增加再生能源比例,要達成這個目標,氫能運用將是很重要的一部分,國立台灣科技大學跨校團隊,以碘廢液取代水產氫,降低成本又能再利用碘,找到降低成本、提升能源效率的新方法。
台科大化工系教授黃炳照帶領台科大永續能源發展中心團隊,他說明,氫是乾淨的燃料,發電僅會產生水,不會排放廢氣;同時,「產氫」也是儲存電能的一種方法,亦即將再生能源的「剩餘電能」轉化成氣體或液體的一種儲能方法,未來再生能源的「瞬間產電量」預計會高於當下的使用需求,產電時間又和實際用電時間有落差,如何在高產電的時候存下剩餘電能,變成相當關鍵的命題,產氫儲能就是其中一種作法,然而,目前常用的產氫方法——水電解,以電流通過水以製造氫氣與氧氣,需要大量電力,成本可觀,發展上遇到很多難題。
團隊致力尋找低成本、附加價值高的產氫方法,經多年研究,發現如果將水改成工業廢棄物的碘廢液,透過碘離子氧化產氫,不但可以大量降低過程中的用電,提升能源效率,更可以產生有價值的碘或碘化物。黃炳照表示,碘離子氧化的電位比較低,原本水電解產氫假設需要兩度電,碘離子產氫就只需要一度電,用電量是原先的一半,原先水電解產氫的副產品是氧,應用價值較低,但將碘廢液濃縮後進行氧化還原反應,就能回收裡面的碘,運用在工業、醫藥產業中,附加價值明顯提升。
黃炳照表示,對台灣的科技業龍頭半導體及顯示器產業也是一大福音,製程中產生的廢水處置一向繁複又花錢,以碘廢液為例,大多時候都是送回國外原廠做再生的處理,耗時又耗力,透過全新技術,未來可望能原地再生,不只解決污水問題、將碘回收再利用,還能改善產氫的高成本、低效率問題,可謂一舉數得。
黃炳照指出,除了碘廢液,團隊也不斷研究其他材料的應用可能,無論是碘離子產氫、還是水電解產氫,需要的設備幾乎一樣,調整陰陽兩極的觸媒成分,就可針對不同的材料做氧化還原反應,意味著除了碘廢液,未來也可以針對乙二醇、石墨等其他材料做氧化還原,創造高價值化學品,半導體製程會產生的銅廢液也可以用這樣的方法再生。
研究團隊成員也包括台科大教授蘇威年、助理教授黃信智、助理教授蔡孟哲、副教授葉旻鑫、教授洪維松、博士後研究員楊盛強,以及台大教授趙基揚和東海大學副教授王迪彥、彭世貿等。
台科大助理教授蔡孟哲助理教授(左)與實驗室成員一同實驗以碘廢液取代水產氫。(台科大提供)