綠氫是什麼?綠氫、綠藍氫、藍氫、灰氫又是什麼?
氫氣經過反應只會產生水,氫能技術是現今作為淨零碳排路徑的焦點發展技術之一,在氫能這篇文章裡,有大略概述在不同途徑的運用。但氫為分子最小元素,於大氣中多結合其他分子(例如與氧結合為水)而非獨自於大氣中以自然形態存在,被歸類為二次能源,其主分類與製造法分為四種。
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灰氫Gary Hydrogen
現今氫氣95%以上使用的製造方法,為天然氣搭配水蒸氣重組,而甲烷(天然氣)是最常使用料源,但排放的副產物含有二氧化碳,故稱之灰氫。灰氫現有優勢為技術純熟,成本便宜,但因排放大量的二氧化碳,不符現在的減碳國際趨勢,未來也有被課徵碳稅的成本問題。
藍氫Blue Hydrogen
利用化石燃料制氫搭配二氧化碳捕獲、封存、再利用機制成為低碳氫氣,製程排放量符合國際需求是其優勢,但現有的封存再利用技術成本較高,也因此提升藍氫製造成本。
藍綠氫Turquoise Hydrgen
為近年新創技術,用熱裂解技術將天然氣中的氫氣分離,同步將二氧化碳形成固體碳儲存,優勢是有效降低製程中碳排放量,二氧化碳為固體便於存放或用於煉鋼等用途,但熱烈解過程需大量燃料產生熱能,導致能源使用效率低且技術成本高,熱能產生方式如有碳排放量將降低藍綠氫減碳效果。
綠氫
為現有國際趨勢發展氫能種類,利用過剩再生能源(太陽光電或風力發電)電解得到氫氣與氧氣,優勢是製程幾乎無碳排放,生產規模具有彈性,可協助整合再生能源循環利用,缺點是水電解轉換效率僅70~80%,整體能源利用率低,現有的裝置成本也較高,綠氫製造成本為其他類型氫氣3~8倍,現多為示範運行,尚未商用化。
除上述四種氫能以外,也有許多低碳氫氣生產方式正在研究,只是現有市場較少採用或仍待發展,氫能的多用途已為未來的減碳趨勢提供了一個嶄新選項。
重要的次世代能源的製造技術
這類型的低碳製氫技術已是各國企業體努力研發技術的目標,以應對未來的淨零碳排需求。據日本經濟新聞報導,致力於降低環境負擔的荏原製作所,與物質材料研究機構共同合作,研究藉由生物燃氣中的甲烷熱分解生產不排碳的「藍綠氫」,預定2026年商業化。
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藍綠氫生成過程中是氫與碳在同一反應爐內取出,荏原作法是從各自反應爐取出,確保原有氫氣產生效率,也同步製作各種形狀與性質的固體碳。而除了氫能作為再生能源運用以外,作為附加產品的固體碳可活用領域廣泛,具有商業化價值,也是藍綠氫作為新技術的附加價值。
企業脫碳的積極行動
以現有氫能源較多使用的場景,莫過於應用於燃料電池的發電系統,及使用在運輸用具的氫燃料。亞馬遜在2019年宣布氣候宣言,其一目標在2024年實現淨零碳排,近期與氫能源公司Plug Power簽約合作,2025年1月開始,Plug將提供10950噸綠氫,供給亞馬遜30000輛堆高機與800輛長途運輸卡車。
由於長途運輸、海運等本身就是高碳產業,使用綠氫達到脫碳轉型,也是亞馬遜在這淨零碳排路途中的主要目標:提供基金,尋找永續性的技術與服務。除了與用綠氫為現有運輸卡車提供動力外,未來也將持續測試綠氫的其他應用,例如燃料卡車、電池發電站等。而除了購買零碳能源,轉換購買電動車,以實際行動減少企業在營運中的碳排放,積極在永續經營的行動,也是亞馬遜在逐步轉型的重點之一。
未來的綠氫發展競逐會淨零碳排而逐漸白熱化,技術發展的同時,如何將能源實際落地應用達到減碳效益,並開拓能源多方使用的可能性,提升更高的附加價值,是企業在購買綠色能源的同時,必須思考的可能途徑。
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