美國新創公司紛紛開發降低製造綠氫成本的方法

2022/12/29 14:24

新創公司紛紛開發降低製造綠氫成本的方法

依據華爾街日報報導,為達成減碳目標,新創公司刻正投入大量資金發展以更低成本生產氫氣之方法。氫氣的產業運用主要用於生產化石燃料、氨、肥料、及工業燃料等。氫能可分為灰氫、藍氫及綠氫等,其中綠氫是使用再生能源發電生產的,如水力、風力、太陽能發電等,再通過電解水的方式製氫。惟氫生產過程並非零污染,目前多數業界使用的氫能是由天然氣萃取,萃取過程耗費大量能源,亦會排放二氧化碳及溫室氣體。使用較環保之生產方式的綠氫為利用再生能源電力及電解槽系統進行電解產出氫氣,無碳排放問題,但然將消耗大量的電力及水。生產氫氣面臨的問題及新創公司降低氫成本之因應作法摘譯綜述如下:

一. 電解製氫成本高昂,且電解槽之使用受限於天氣,許多專家認為此製氫方法不具成本效益,表示利用再生能源產出低價電力為降低電解製氫成本及實現規模化的關鍵。諮詢公司 Gneiss Energy 的潔淨技術及再生能源部主管 David Cunningham表示影響氫氣成本最大是為電解槽的利用率以及可否獲取廉價電力。電解槽製造商刻正競相提出更有效地使用電力的新設計,以降低製造綠氫的成本。根據標準普爾全球(S&P Global)數據,目前綠氫的成本約為每公斤 3 至 26 美元。美國能源部表示,倘要更廣泛的將綠氫運用於工業,每公斤需要降至約 1 美元。

二. 綠氫價格取決於再生電力是否能變便宜,氫能委員會(The Hydrogen Council)表示如到 2030 年再生電力的價格降至每兆瓦13 美元,使用電解槽製氫的成本可能會降至每公斤 1.40 美元。根據研究公司 BloombergNEF 的數據顯示,2022 年上半年公用事業規模太陽能及陸上風能的平均發電成本分別為每兆瓦 45 美元及每兆瓦 46 美元。產業分析師預計未來十年電解槽的銷售額將超過 1,000 億美元,美國政府刻正向此項技術投入資金。美國《降低通膨法案》對製氫提供每公斤 3 美元的稅收優惠,產業分析人士預計 2030 年美國綠氫將較其他氫氣便宜。

三. 氫氣電解槽製造商亦正積極推出更完善的設計,如德國製造商 Sunfire GmbH 開發用蒸汽代替液態水的方法,從工業過程中獲取熱量。澳洲電解槽初創公司Hysata預計於 2025 年前擴建工廠,以規模化生產電解槽,根據科學雜誌《Nature》,Hysat公司生產的電解槽較其他電解槽消耗少 20%的電力,氫氣製造商可以節省電力,從而降低生產成本。

四. 美國休斯頓生物技術新創公司Cemvita Factory正在使用特殊的微生物從枯竭、廢棄的石油及天然氣井中產生氫氣,稱為金氫 。相較於電解槽的成本,此微生物技術得以低於每公斤 1 美元的價格生產低碳氫,Cemvita公司表示美國目前有10萬口的油井可以應用此技術。

五. 新創公司 Monolith 以甲烷熱解制氫,稱為綠松石氫。綠松石氫兼具經濟性及綠氫的環保性,生產過程不會產生二氧化碳,僅需少量供電進行生產。Monolith 公司表示,該技術僅需要典型電解槽所需的一小部分電力來生產相同數量的氫氣。另一家總部位於加州的甲烷熱解技術新創公司 Molten Industries 已獲得比爾蓋茨(Bill Gates)所創的Breakthrough Energy公司的資助。Molten 公司的聯合創始人 Kevin Bush 表示甲烷會從農業廢棄物中被萃取,Molten公司的氫氣工廠將擁有自己的再生能源供應,預計最終可以以低於每公斤 2 美元的價格生產氫氣,惟此為一項新技術,穩定運行尚需要一段時間。(資料來源:經濟部國貿局)

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