出海入洋

發展氫能技術的方法及趨勢

　氫氣可作為燃料，而且氫氣分子內不含碳原子，燃燒後只會生成水分子，如果作為能源，可以減少碳排放量。所以，許多國家都在研究及發展氫能技術。

獲得氫氣的幾種方法

　要獲得氫氣，主要有幾種方法。第一種方法，是利用天然氣搭配水蒸氣重組法，在高溫及有觸媒的環境下，利用水蒸氣和碳氫化合物反應，轉換出氫氣，這種方法是現今大多數氫氣的製造方式，因為技術成熟，成本相對便宜，但缺點是會釋放二氧化碳。

　第二種方法，是利用化石燃料製造氫氣後，再捕捉二氧化碳，將它封存、再利用，雖然可以減少碳排放量，但是技術成本相對較高。

　第三種方法，是利用熱裂解的方式，分離天然氣中的氫氣，並直接將二氧化碳轉換成固體存放，可以大幅減低碳排放量；但這種方式的技術成本較高，而且產熱的過程也可能會有碳排放。

用環保方式製造氫氣

　第四種最新的方法，是利用再生能源如風能、太陽能產生的電力，再電解水分子來產生氫氣，在不會產生碳的製造過程下，所產生的氫氣，稱為「綠氫」。

　電解水分子時，會將一對電極放入水中，中間隔著一片半透膜，這對電極會接上直流電，一端電極帶正電為正極，另一端帶負電為負極。正極會吸引帶負電的氧離子，可收集到氧氣；而負極會吸引帶正電的氫離子，可收集到氫氣。

　但是，要製造綠氫，就需要大量淡水。而地球上的淡水資源相當缺乏，地表上約有百分之九十七點五是不適合飲用的海水；加上電解水分子的電解槽非常貴，製造每公斤綠氫的成本，約新臺幣一百到兩百五十元，是其他製造方法的三到八倍。

電解海水限制與趨勢

　另一方面，科學家想到海水裡也有水分子，電解海水也可以得到氫氣。但是，海水裡有氯離子，電解後產生高腐蝕性的氯氣，會破壞電極和催化器。於是，要找出方法來減少氯氣造成的腐蝕，延長電極槽的壽命，並降低成本。

　有科學家在電擊上塗帶負電的化合物，試圖減少氯氣的形成，這方法的確可以增加電擊的壽命，但產生的氫氣量也較少，目前還在努力嘗試提高氫氣的產量；有科學家則是更換電解槽的膜，讓膜只讓氫離子通過，氫離子在負極獲得電子後，就結合成氫氣，並且在電極上塗了會排斥氯離子的化合物，這種方法的確讓電極的壽命增加了。

　此外，也有科學家用只讓淡水水蒸氣通過的膜包圍電極，隔絕其他會腐蝕電極的離子，這種新裝置運行超過三千兩百個小時，發現電極並沒有受腐蝕的跡象，而且這種裝置的成本比其他方法還來得低，也許會是未來的新趨勢。