海水變氫氣 中山大學獨創低成本綠氫催化技術

國立中山大學化學系教授陳軍互的團隊獨創「酸性氧化還原輔助沉積」技術,從海水成功轉換出「氫氣」,讓氫氣轉換技術達到民生實用階段,研究成果也榮登國際頂尖期刊美國化學會能源快報(ACS Energy Letters)。(國立中山大學提供/袁庭堯高雄傳真)

爲降低全球暖化,發展綠色能源刻不容緩,國立中山大學化學系教授陳軍互的團隊獨創「酸性氧化還原輔助沉積」技術,從西子灣的海水成功轉換出「氫氣」。該技術擁有高活性、低成本特性,達到民生實用階段,研究成果也榮登國際頂尖期刊美國化學會能源快報(ACS Energy Letters)。

全球夏天不斷突破高溫紀錄,俄烏戰爭也凸顯歐洲在天然氣等能源需求與民生經濟的兩難,爲減少使用石化燃料,降低全球暖化與環境問題,發展乾淨且可再生的替代能源刻不容緩。

研究團隊表示,工業活動亟需氫氣作爲原料,例如作爲製作氨、雙氧水及甲醇的原料、火箭燃料、以及提煉金屬時的還原劑等。相較於其他再生能源電力,氫氣能更有效地保存綠能,電解水產生氫氣可作爲再生能源儲能解決方案之一。

不過,國際能源總署(International Energy Agency IEA)報告,綠氫只佔全球氫產能不到 0.1%,主要是生產成本太高,每公斤高達3至7.5美元。

爲了讓氫氣的生產成本進一步降低,達到民生實用階段,研究團隊長期開發以地殼含量豐富的元素,如鐵、鈷、鎳等來設計催化劑,致力以低成本優勢取代貴金屬鉑、釕、銥等催化劑,讓氫能更普及。研究團隊使用鐵與錳兩種元素研發出新型催化劑,成本僅爲貴金屬的千分之一甚至更低。相較於常用的鎳催化劑,新型催化劑活性提高了4.6倍,電力轉換效率更好,意即產出等量的氫氣所需的耗電量更少,大幅降低電力成本。

陳軍互強調,新型催化劑能穩定電解海水而不受到腐蝕的困擾,團隊已取用西子灣的海水併成功且長效地轉換成氫氣。新技術也長期獲科技部、中山大學及產業單位累計超過千萬元的研發支持,目前已經與臺灣知名企業與學研單位進行一系列產學合作,未來將朝向更高的能源轉換效益邁進,持續降低電力成本負擔,讓人類所使用的能源更加環境友善。