潔淨能源新希望?氫氣燃燒0碳排!
氫氣的原子序數為1,是最輕的原子,通常由兩個氫原子透過化學鍵結合形成氫分子。然而,地球上的氫氣並不是單獨存在的,它大部分都是以水(H2O)的形式存在。日文以「水素」表示氫氣,由「水」的「素(源頭)」所組合而成,即「氫氣是由水生成的」,同時也解釋了「hydro」、「gen」在英文中的含意。
氫氣和空氣中的氧反應後會產生電力與熱能,而且不會排放二氧化碳,因此相當受到國內外的關注。
例如,使用燃料電池等裝置,可以利用氫氣發電,同時也能利用其所產生的熱能(圖表39-1)。這意味著,使用者可以在不排放二氧化碳的情況下同時使用電力與熱能。
氫氣生產大解密 哪種製造方法最友善環境?
氫氣並不像石油、天然氣等是一種原本就存在於地球上的自然資源,而是透過製造產生的,就像電力一樣。
如同製造電力,氫氣的製造方法也是多種多樣(圖表39-2),包括從天然氣、煤、水中提取,或是以高溫讓木材產生氣化反應以取得氫氣。另外,也可以透過電力將水分解,使其產生氫氣。
製造氫氣的方法會影響其對環境的友善程度。例如,如果使用天然氣或煤來製造氫氣,製造過程中會釋放二氧化碳,對環境並不友善。然而,如果能運用二氧化碳捕捉和封存技術(CCS),將產生的二氧化碳封存到地層,則可以降低對環境的不利影響。
另外,如果以木材為原料製造氫氣,由於木材本身是碳中和的一部分,因此製造出的氫氣也屬於碳中和,不會排放二氧化碳。
至於使用水電解製造氫氣,則二氧化碳排放量取決於使用的電力來源。如果使用再生能源提供的電力,則不會排放二氧化碳。但如果使用火力發電提供的電力,那麼在製造氫氣的過程中就會排放二氧化碳。有關電力的二氧化碳排放量,在前面章節有詳盡的解說。
零碳交通時代來臨 氫燃料電池車實現低碳物流
應該如何將氫氣運用於脫碳化呢?
首先,可以將公司的車輛替換為氫氣燃料電池汽車(FCV),這樣在行駛時就不會排放二氧化碳(圖表39-3)。此外,市面上也開始有燃料電池(Fuel cell,以下簡稱FC)公車,因此也可以引進接駁車或公共汽車(圖表39-4)。預計不久的將來還將開始銷售FC卡車,這將有助於低碳物流的實現。
另外,除了使用氫氣的燃料電池汽車,也可選擇不會排放二氧化碳的汽車,如電池式電動車。儘管這麼做可能造成雙方相互競爭,但對於公車、卡車等大型車輛來說,燃料電池汽車還是更為適合。這是因為電池式電動車的大型電池會占用太多空間,反而導致載客數量和載貨量受限。
參考資料
https://ubrand.udn.com/ubrand/story/123642/8378503