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混氫發電 淨零過渡新選擇 |
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因應2025年「非核家園」，政府規畫以天然氣為發電主力，占比高達50%，儘管燃氣發電產生的碳排量約僅燃煤的一半，但每燃燒一公噸甲烷（天然氣主要成分），仍會產生2.75公噸二氧化碳。未來要燒這麼多的天然氣發電，台灣的淨零碳排該怎麼辦？
坊間普遍認為，碳捕捉（CCUS）是終極解方，不過，中研院資深研究員陳洋元說，碳捕捉成本高，美國麻省理工學院估計每公噸成本約30美元，美國每年幾千萬噸碳捕捉後，儲存在枯竭油田裡，「台灣放在哪裡？碳捕捉在台灣不切實際！ 」
陳洋元團隊這幾年自主研發的「去碳燃氫」（methane pyrolysis）裝置，目前正與台電旗下興達電廠合作，一旦驗證可行，將是台、美、德並列的先進技術。
陳洋元解釋，甲烷（CH4）化學式是一個碳與四個氫原子，去碳燃氫是運用大氣電漿和高溫裂解兩種方式催化裂解甲烷，其中固態碳回收，可做輪胎、衣架等工業原料，氫氣則直接進入發電機組，產生零碳電力。估計整套裝置成本僅發電機組三分之一到四分之一，以實驗室用五公斤反應爐為例，造價約200萬元。
中研院去年底已成功將40%甲烷裂解為固態碳和氫氣，並把氫氣用在13kW小型天然氣發電機，成果接近歐盟規範；今年2月和台電合作，將裝置移到台電樹林綜合研究所，擴大驗證在65kW燃氣機組上發電，只是天然氣發電機經改裝，最多只能混入10％氫氣發電，減少碳排量僅10%。接下來，去碳燃氫還要挑戰在170MW燃氣機組做驗證，170MW比65kW大了近3,000倍，可混入5%氫氣，為因應這麼大的氫氣量，台電將先向聯華氣體購買氫氣，以5%氫氣、95%天然氣，驗證混氫發電。
這是台灣首次在電廠用氫氣發電，如果成功，可立刻減少5%碳排放；未來全台燃氣機組都混氫發電，隨著混氫量提升，減碳的效果比發展風電、太陽光電更快。不過，後續還須克服台灣到哪裡找這麼多的氫氣來混燒？價格能接受嗎？他直言，台灣唯一能做的，就是自主產氫，一邊裂解天然氣去碳，一邊以燃氫發電。
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