清大教授：去碳燃氢必须搭配核能 否则事倍功半

利用核能发电的余热来产生氢气，是愈来愈受重视的环保产业，欧洲已成立核氢热电联产联盟(NPHyСo)。(图/珐玛通)

日前，台电与中研院声称「去碳燃氢」是重要的减碳技术，可以把天然气里的氢气给抽离出来，氢气可以做燃料，至于留下的碳黑，封存好也就不会造成污染，或者成为工业原材料。对此，清华大学系统与工程学系叶宗洸教授指出，氢燃料是洁净能源的发展方向，但是以「去碳燃氢」来得到氢气，则相当争议，因为这种氢气并不干净。真正的做法应该与核电配合，利用核反应本身产生的高温，就能取得干净而无争议的氢气，再做其他用途。

叶宗洸教授最近持续推广纪录片《新核能时代》(Nuclear Now)，在桃园统领威秀电影院的的免费放映会后，持续与观众说明电影中提到的各种知识。由于电影当中就提到了「核能制氢」的技术，刚好就与中研院最近所发表的去碳燃氢技术有所相关。

叶教授说：「就如电影中所提到的，电力系统只是碳排放来源的三分之一，工业与交通是另外两个主要碳排放来源。而氢气就是改变工业与交通事业的碳排放关键。」

「氢气不会单独存在，都以化合物的形式，比如水是H2O，甲烷是CH4，都含有氢气，都可以当原料。制作氢气的方法有电解与热解，不管哪一种，都需要消能量。所以那个能量是否排碳，是氢气是否干净的关键。」

「中研院的去碳燃氢，是把甲烷又当原料也当燃料，燃烧甲烷产生高温，再以热裂解的方式，分离另一批甲烷当中的氢气与碳黑。这在分类上属于『灰电』，也就是不够干净。」

「其实，从化学原理上，拿甲烷当材料就已不划算，1莫耳的甲烷，经热解后可产生2莫耳的氢气与1莫耳的碳黑，虽然碳黑被封存或其他利用而不会排放，但是生成的2莫耳的氢气，其燃烧功率必然低于1莫耳甲烷，可能只剩60%。」

「那么，只能燃烧甲烷产生高温吗?只能用当然不是嘛！核反应的高温就可以拿来制氢啊！在核能发电的过程中，都有大量的余热可以再次利用，就可以拿这个高温来热解。然，只能以甲烷当制作氢气的材料吗?水就可以当材料啊！直接热解水蒸气也可以产生氢气，而留下的副产品是氧气，没有封存的问题。」

叶教授指出，国际上把再生能源产生的氢气称为「绿氢」，因为它是洁净的，以核能产生的氢气同样也是洁净的，但核能遭到污名化，被称为「粉红氢」，但是现在粉红氢的形象也在好转中。至于利用甲烷当原料制作氢气，却是代表不环保的「灰氢」，要知道，甲烷也是温室气体，它就算不燃烧，光是逸散到环境也会造成温室效应，而且效力是二氧化碳的24倍。结论，我们应该减少甲烷使用，而不是增加。