逢甲週報
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逢甲週報101-200期

本校能源與資源研究中心 積極推動生質氫能研發

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發刊日期:2005.05.19

【能資中心訊】從全球暖化、氣候變遷,到2005年2月16日的京都議定書生效,已引起國內外政府機關及媒體激烈討論,此外,節節高升的油價,更是撼動了全球經濟。這些問題的根本就在能源與資源,也就是能源與永續發展的問題。 台灣溫室氣體排放總量居全球第22位,約占世界排放總量1%,勢將成為國際關切減量的標的。另鑑於國內經濟穩定成長,未來工商業之能源消耗量將隨之增加。在因應國內能源需求成長及二氧化碳排放抑制兩大政策方向間,經濟部規劃於2005年6月在台北召開「全國能源會議」,將研擬符合國內現況及京都議定書最新趨勢的能源政策。 為維持地球永續發展,再生能源已被公認為未來能源之主流。再生能源包含有生質能、太陽熱能、風能、地熱能、潮差能、慣常水力 、太陽光電及海洋溫差等項目,其中利用城市廢棄物以汽電共生、掩埋場生物沼氣、生質柴油及酒精汽油皆屬生質能之一種。台灣較具開發潛力之再生能源有生質能、太陽熱能及風能。其它再生能源限於地理因素不具開發價值。生質氫能為生質能中近年來較受重視之研究課題,過去以光合菌產氫為主,由於產氫速率低,離實用目標太遠,故不為所重。2002後暗醱酵產氫技術有重大進展,尤其本校生質氫能研究團隊,目前產氫速率領先全球,且被國際氫能期刊認為最具實用化之產氫技術。 本校為盡地球村之責任 ,篤實力行,積極協助開發環保與能源關鍵技術,特成立逢甲大學能源與資源研究中心,其中生質氫能組,曾於89學年執行本校研究群計畫。主要成員有工學院林秋裕院長,化工系林屏杰教授與能資研究中心吳石乙主任;跨院同仁有理學院環科系胡台莉教授,另有校外研究夥伴,如成大化工與中興環工等校之教授參與。每位研究夥伴各有其專長,彼此互補,相輔相成。 93學年執行本校研發處之科學教育展示「蔗糖醱酵產氫發電系統」開發計畫,利用糖水暗醱酵(dark fermentation)產氫,經初步純化後接到氫燃料電池(PEMFC),直接讓燈泡發光之發電展示。本計畫除原有成員外,同時結合校內研發精英,分三部分同時進行,第一部分為生質產氫及純化;第二部分為儲氫部分,主要為製備儲氫材料及裝置設計。第三部分為燃料電池部分,包含電池測試及發電展示等。過去生質產氫研究,產氫量較小無法直接利用,此套裝置可能是全球首件直接由生質(蔗糖)發電之例子,證實利用生質醱酵發電的夢想可行,且商業化可能性大大提高。 目前逢甲團隊研究成果有中華民國專利2件,申請中專利2件,發表論文約150多篇。基質由葡萄糖進展到蔗糖,甚至到五炭糖。將來希望進展到各式醣類為基質,屆時所見到之各類澱粉及纖維素,皆可透過本技術轉化為氫氣能源。產生之氫氣可與目前世界各國極力發展的氫燃料電池搭配,形成未來氫能世紀之主流技術之一。 為達成此技術之商業化可行性,逢甲產氫團隊積極尋求政府、財團法人或私人企業之多方財力支援,籌建小型生質產氫模場。目前已獲得經濟部能源局「能源科技研究中心推動計畫---再生能源利用技術研發類」四年計畫。希望此前瞻技術,不只在逢甲生根發芽,更應在台灣成長茁壯,最後可發揚光大於全球。 步入二十一世紀,二十世紀廉價石油帶給人類繁榮生活已近尾聲,根據地球科學家 C. J. Campbii預測,2004到2010年間,世界石油產量已達飽和,其中附帶的環保問題愈趨嚴重。在有限的地球資源下,地球村有必要進行一次「能源大革新(The Great Transition) 」,才能徹底解決能源與環保問題。(本文由能源與資源研究中心吳石乙主任提供)