潔淨能源新星：氫能怎麼產生？為何有助脫碳？

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。

• 本文摘自：《好懂易讀淨零轉型第一本書：一次看懂淨零、碳中和、氣候中和、碳交易、SDGs、氣候變遷及能源轉型》
• 出版社：新自然主義
• 出版日期：2024年5月