只排出純水、效率又高,集優點於一身的氫能怎麼還沒成為主流?

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 14 日 14:11 | 分類 能源科技 , 電力儲存 follow us in feedly


氫燃料電池優點多,運作無污染,不會排放任何廢氣、僅產生可飲用的純水,製氫產業也行之有年,氫氣在工業界也是很多生產製造中會產生的副產品,那麼為什麼氫燃料電池車、氫燃料電池、氫能還無法成為主流?

這可能是因為,氫氣製造、運輸上不怎麼符合成本。氫氣因為分子小、活性大,如以氣體型態容易逸散到大氣中,因此大多數氫氣是由甲烷、天然氣等化石燃料製成,縱使轉換效率高達 80%,以節能減碳方面來說,一點也不環保,倒不如直接用汽柴油車。

雖然說電解水製氫也是種方法,只可惜需要用到大量的電力,到頭來還是需要去燃燒化石燃料,只能期望未來的太陽能、風力發電製氫技術,而除了製氫方法之外,南加州大學維特比工程學院航太和機械工程學教授 Paul Ronney 也表示,氫能仍存有效率和成本的問題,需要克服這些問題才能擴大商業化。

除此之外,也因為氫氣本身易燃,再加上要用高壓液態的方式儲存,使得加氫站都得採用高壓儲氫罐、特殊管線等高價設備,而氫燃料電池車採用的電池製造成本亦不斐,電池中的催化劑含有俗稱白金的貴金屬鉑。

對此已有部分科學家打算將研究目標轉至「燃燒氫氣的內燃機」氫內燃汽車(HICEV),這項技術並不新穎,其實早就已經有一段時間了,只不過一直沒有進入實際量產的階段。內燃機製造容易、成本也低,更容易改裝成氫氣運行的模式,且跟燃料電池一樣,主要也是產生純水而非二氧化碳,在「貧燃料狀態下(fuel-lean conditions)」運作效率也高。

只不過尚未商業化的問題在於,只能行駛數公里,氫燃料很快就耗盡了,儲氫系統的重量和體積也過高,需要更緻密、輕便的儲氫材料,最後才能讓氫燃料車行駛超過 500 公里,也得想盡辦法降低成本及提高安全性,最後也是一樣是氫氣運輸、氫氣供應、加氫站的問題。

何況先前全球頻頻發生氫氣爆炸意外,其中南韓江陵市氫氣工廠儲氫罐 5 月時發生爆炸,造成 2 人死亡 6 人輕重傷; 6 月初美國多輛氫氣運輸車高壓氫氣外洩後,引發自燃與連環爆炸,所幸無人傷亡,中旬時,挪威的氫燃料站也發生大規模爆炸,震波造成附近車輛安全氣囊啟動,使兩名駕駛受傷。

而 9 月時南韓又發生氫氣洩漏以及化工廠大火,多起意外已加劇居民與人們的抗議活動,不僅頻頻質疑氫燃料運輸與儲存的安全性,對於氫燃料汽車製造商而言,也是一大衝擊與挑戰。

(首圖來源:Flickr/JOHN LLOYD CC BY 2.0)

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