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    ?資訊站/未來新能源 氫取代傳統化石燃料

    2021-11-17 04:27:34大公報
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      圖:德國發明的新型儲氫技術“氫化鎂Powerpaste”,以膏狀運載氫能,可直接應用于汽車、電子裝置以及屋宇裝備。

      人類自從十九世紀工業革命之后,使用大量化石燃料,借以增加生產力。隨著化石燃料的使用,各種問題也接踵而來,首先是氣候變化,例如全球增溫、極端氣候,各處出現熱浪、寒流、暴雨、干旱、洪水、超強臺風和龍卷風等等。其次是空氣污染,造成霧霾和酸雨等問題。最后是破壞生態環境,例如破壞植被、污染河道等等。

      有見及此,人類不斷研發新能源,希望取替化石燃料,不但能紓緩環境問題,更能達到可持續發展。在眾多選項之中,氫是最具發展潛力的新能源之一。氫在燃燒過程中,不會產生溫室氣體,副產品就只有水,具有低排放、低污染及可再生的三個優點。另外,氫的能量密度高,相同重量的氫所產生的熱能大約是汽油的三倍、焦炭的4.5倍,是理想的燃料?,F時氫氣生產的途徑主要為蒸氣重組及電解,前者需動用高溫蒸氣將化石燃料中的氫分離,后者則可用電解方法分離水的氫分子。

      氫大量存在于自然界,水中含有大量的氫。理論上可以從水中電解出氫氣,但現時的技術需要大量電力,不符合成本效益。但是,隨著科技的進步,最新德國發明了新型儲氫技術“氫化鎂Powerpaste”,以膏狀運載氫能,比傳統電池密度達10倍,可直接應用于汽車、電子裝置以及屋宇裝備。

      其實人類早于上世紀60年代使用氫作為太空火箭液體燃料。在室溫和一般大氣壓下,氫以氣態形式存在。為了令燃料缸盛載更多燃料,氫氣會被冷卻并以高壓壓縮,變成液態,令體積大大減少。另外,由于太空中沒有氧,所以火箭必須攜帶氧助燃,而氧可以由氧化劑或液態氧提供。

      另外,為了達到全球減排目標,世界各國均試用各種綠色能源。例如,今年東京奧運摒棄了百年以來以丙烷作為主要圣火燃料,改用氫作為燃料。另外,選手村的供熱系統、來往各場館的接駁巴士均采用了氫作為燃料,全面展示了日本發展“氫能社會”的決心。

      不但日本,世界各國均積極研發氫燃料,例如歐盟資助了史上最大規模的電解製氫工廠REFHYNE,電解模組在高峰時可承載10MW電力,再配合再生能源產生的電力制造“綠色氫氣”,計劃每年生產1300噸氫氣供日常使用。除此以外,新加坡早前就如何利用氫能作為可持續能源進行咨詢研究,法國政府去年底亦落實了國家氫能源計劃,將于未來十年內投資72億歐元推動氫能源發展和應用,務求減少對化石燃料的依賴。

      香港STEM教育學會理事 林伯強

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