海水变氢气 中山大学独创低成本绿氢催化技术

国立中山大学化学系教授陈军互的团队独创「酸性氧化还原辅助沉积」技术,从海水成功转换出「氢气」,让氢气转换技术达到民生实用阶段,研究成果也荣登国际顶尖期刊美国化学会能源快报(ACS Energy Letters)。(国立中山大学提供/袁庭尧高雄传真)

为降低全球暖化,发展绿色能源刻不容缓,国立中山大学化学系教授陈军互的团队独创「酸性氧化还原辅助沉积」技术,从西子湾的海水成功转换出「氢气」。该技术拥有高活性、低成本特性,达到民生实用阶段,研究成果也荣登国际顶尖期刊美国化学会能源快报(ACS Energy Letters)。

全球夏天不断突破高温纪录,俄乌战争也凸显欧洲在天然气等能源需求与民生经济的两难,为减少使用石化燃料,降低全球暖化与环境问题,发展干净且可再生的替代能源刻不容缓。

研究团队表示,工业活动亟需氢气作为原料,例如作为制作氨、双氧水及甲醇的原料、火箭燃料、以及提炼金属时的还原剂等。相较于其他再生能源电力,氢气能更有效地保存绿能,电解水产生氢气可作为再生能源储能解决方案之一。

不过,国际能源总署(International Energy Agency IEA)报告,绿氢只占全球氢产能不到 0.1%,主要是生产成本太高,每公斤高达3至7.5美元。

为了让氢气的生产成本进一步降低,达到民生实用阶段,研究团队长期开发以地壳含量丰富的元素,如铁、钴、镍等来设计催化剂,致力以低成本优势取代贵金属铂、钌、铱等催化剂,让氢能更普及。研究团队使用铁与锰两种元素研发出新型催化剂,成本仅为贵金属的千分之一甚至更低。相较于常用的镍催化剂,新型催化剂活性提高了4.6倍,电力转换效率更好,意即产出等量的氢气所需的耗电量更少,大幅降低电力成本。

陈军互强调,新型催化剂能稳定电解海水而不受到腐蚀的困扰,团队已取用西子湾的海水并成功且长效地转换成氢气。新技术也长期获科技部、中山大学及产业单位累计超过千万元的研发支持,目前已经与台湾知名企业与学研单位进行一系列产学合作,未来将朝向更高的能源转换效益迈进,持续降低电力成本负担,让人类所使用的能源更加环境友善。