淨零碳排不必捨近求遠 光宇應材加速擴產 (2022-05-05 理財周刊 文.理財周刊)


因應全球暖化與極端氣候變遷,各國以有共識將「淨零碳排」作為環境及氣候相關政策的最終目標。其中,綠氫能源就被視為最佳減碳方案之一,而台灣其實有很好的條件發展綠氫事業,長期深耕循環經濟的光宇應材即做出很好的示範。

氫氣有幾種已知的生成方式,例如石化產業在既定製程中產生的多餘氫氣,也就是工業副產氫,或是由天然氣裂解取得,抑或透過電解水製成。光宇應材則是將回收的矽廢料採用氧化還原反應取得,其氫氣經純化後,純度可達99.99%。

在這四種產氫途徑中,石化產業本身即製造大量碳排放,天然氣裂解產氫亦會產生碳排,且成本隨天然氣價格波動,電解水產氫,則需要大量的額外電力。前三種產氫模式皆有一定程度的耗能與碳排,光宇的氧化還原不但不耗能,其熱反應還能生成電力。

目前光宇計畫在今(2022)年擴增一條600噸的標準矽循環再生系統,每年可從半導體矽廢料中提煉生產出320萬立方公尺氫氣,足以供應一千輛公車巴士一年運作之所需。若利用在發電,更可供應一千戶家庭一年總用電量。

若以國際上平均5度電產生1立方公尺氫氣計算,這條產線每年可為國家省下1600萬度的再生電力。更進一步估算,如果將有申報的含矽廢棄物全透過光宇的「矽循環再生系統」產製綠氫,每年可望為國家節省2億度以上再生電力,積極實踐2050淨零碳排的壓力。

光宇已將這門氫氣發電的技術應用在「氫燃料電池」,並且取得綠電憑證的發行資格。除了提供綠電憑證,光宇應材利用氫氣進行「碳捕捉」的技術也有助於以下幾類排碳大戶進行減碳、排碳的應用。

1.高純度氫氣煉鋼(煉鋼業):生產1噸鋼所產生的碳排放接近2噸,目前主流煉鋼方式都透過鐵礦石在鍋爐中與碳和氧結合還原才能煉製。若以高純度氫氣取代一氧化碳作為煉鋼過程的還原劑,則可得到還原產物水(H2O),沒有二氧化碳排放。
2.石油替代燃料(運輸業):日韓汽車大廠豐田、現代紛紛推出氫燃料電池車,由於氫燃料電池能解決大型運輸車不適合長時間停留充電的特性,歐美車廠也陸續投入相關研發,自2020年蘇格蘭首輛氫能巴士上路後,世界各大車廠已積極佈局氫能巴士的量產。
3.低碳氫原料(半導體業):在半導體製程中,氫氣是重要的還原劑,能避免內部材料氧化,然而這些氫氣很容易與製程中的氮氣結合,分離成本極高,往往直接排放,無法回收,相當可惜。
4.碳中和原料(石化業):石化業是目前已知排碳量極高的產業,而氫氣在自然界具有容易與其他元素結合的特性,因此已有企業應用來減少既存的的二氧化碳氣體,日本川崎重工就成功利用碳捕捉技術降低褐煤製氫過程中產生的二氧化碳。

依照環保署統計資料,此種含矽廢棄物每月申報量超過8000噸以上,如果加計將報廢的太陽能廢模組和電子廢棄物裡的IC,每個月將是萬噸以上。這些原本困擾著我們的廢棄物,經過適當的製程轉換,將可變成淨零碳排不可或缺的綠氫,所以我們不必捨近求遠,利用”城市採礦”,寶物就在你我身邊!

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