氫能三兄弟比一比!碳排、成本、技術如何兼顧?

經濟適用的清潔能源

全球積極發展氫能,氫雖然無色無味,不過,按照製程、減碳效益不同,氫能還被分為灰氫、藍氫、綠氫等3大類,最大宗的是灰氫,占比高達6成。 圖/Shutterstock
全球積極發展氫能,氫雖然無色無味,不過,按照製程、減碳效益不同,氫能還被分為灰氫、藍氫、綠氫等3大類,最大宗的是灰氫,占比高達6成。 圖/Shutterstock

全球積極發展氫能,氫雖然無色無味,不過,按照製程、減碳效益不同,氫能還被分為灰氫、藍氫、綠氫等3大類,最大宗的是灰氫,占比高達6成。

氫,在化學元素周期表中位於第一位,它是所有原子中最細小的,通常以「氫氣」形態存在,是一種無色無味的氣體。常溫下,氫比較不活潑,但在高溫下,氫則會變得非常活潑,除了稀有氣體元素之外,幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。

3大類氫能比較。 圖/馬瑞璿製表
3大類氫能比較。 圖/馬瑞璿製表

氫能目前被分為灰氫、藍氫、綠氫。灰氫主要是以天然氣為主要原料,透過高溫重組的方式產生氫氣,製造過程中產生的二氧化碳,不捕捉、就直接排放到大氣之中,因此被稱作灰氫。世界上目前使用的氫氣,大多都是灰氫,占全球氫氣產量約60%左右。

藍氫的製造方式與灰氫相同,同樣是使用化石原料製氫,但製造過程中產生的二氧化碳,會被捕捉下來,亦或者封存、再利用,讓二氧化碳不致散逸至大氣中。

而綠氫生產技術則主要來自「水電解技術」,即透過再生能源電力,藉由電的化學反應,將水分解成氫氣及氧氣。由於是使用綠電進行電解,而且副產物無碳排,因此被稱作為綠氫。

雖然水電解技術看起來更能保護環境,但是,高效率、低成本的水電解技術目前仍在發展中。

目前的水電解技術,主要是以鹼性水電解(AE)、質子交換膜電解(PEM)為主,市場上另外還有兩種新型態的水電解技術廣受關注,分別是固體氧化物電解技術(SOEC)、鹼性膜電解技術(AEM)。

工研院指出,鹼性膜電解技術有望結合鹼性水電解、質子交換膜電解二者的優點,占地面積少,且能降低貴金屬用量,近年獲得研究領域關注;固態氧化物電解技術可在高溫條件下運行,具工業餘熱應用利基,可提高整體系統效率。這兩種技術在市場上雖然都有討論聲量,但現在僅在小規模商業化發展階段。

各類氫能不同,生產成本也不同。根據IEA(國際能源總署)2023年估算,2021年灰氫生產價格約為每公斤1-3美元,藍氫生產成本約為每公斤1.5-3.2美元,以低碳電力所產生的綠氫價格則為每公斤3.1-9美元。

從生產成本看得出來,帶有二氧化碳排放的灰氫製造成本最低,藍氫成本稍高,而綠氫因採用低碳電力,生產成本最高,幾乎是灰氫、藍氫生產成本的2至3倍。

藍氫、灰氫目前成本較低,但都受天然氣、碳費價格影響,相關原物料有時也因地緣政治波動幅度較大,因此部分歐洲國家為能源穩定與安全,已積極發展綠氫。


「一個人為社會付出很辛苦,但一群人就不會寂寞。」每個人都可以用自己的方式成為倡議家!

追蹤【倡議+】粉絲團:FacebookInstagram

收聽【倡議家電台】Podcast:在Apple Podcast收聽、在Spotify收聽、在KKBOX收聽、在Google Podcast收聽,或搜尋「倡議家電台」。

作者文章

發生社會悲劇,是社工的責任嗎?撕下標籤,社工也是人。

發生社會悲劇,是社工的責任嗎?撕下標籤,社工也是人。

基隆嶼、潮境保育區4/1起重新開放!每天有限額、還需預先線上申請

基隆嶼、潮境保育區4/1起重新開放!每天有限額、還需預先線上申請

台版CBAM拚年底申報?環境部已啟動三大前置作業

台版CBAM拚年底申報?環境部已啟動三大前置作業

台灣超過5千隻鳥因「窗殺」喪命...窗殺防治卻遇3大挑戰

台灣超過5千隻鳥因「窗殺」喪命...窗殺防治卻遇3大挑戰

最新文章

全球首個商業碳封存服務!挪威「北極光」將擴大規模、每年封存500萬噸CO₂

全球首個商業碳封存服務!挪威「北極光」將擴大規模、每年封存500萬噸CO₂

英國鋼鐵時代落幕...川普關稅推倒最後2座煉鋼高爐

英國鋼鐵時代落幕...川普關稅推倒最後2座煉鋼高爐

川普砍援助預算...聯合國:2025年將有1400萬兒童面臨飢餓、營養不良風險

川普砍援助預算...聯合國:2025年將有1400萬兒童面臨飢餓、營養不良風險

解決缺工?英國計劃投入台幣860億 興建1.8萬戶社宅及可負擔住宅

解決缺工?英國計劃投入台幣860億 興建1.8萬戶社宅及可負擔住宅

綿羊感染禽流感?英國發現綿羊首例H5N1 跨種傳播疑慮升溫

綿羊感染禽流感?英國發現綿羊首例H5N1 跨種傳播疑慮升溫

朝無車城市邁進!巴黎公投贊成新增500條行人徒步街道、減少1萬個停車位

朝無車城市邁進!巴黎公投贊成新增500條行人徒步街道、減少1萬個停車位