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2022-12-16氫燃料被過度炒作 可能危害到淨零目標? 492 期

Author 作者 編譯|羅億庭

氣候變遷議題逐年升溫,各國政府也爭先恐後地尋求可以改革能源系統,並履行氣候協議的方法。因此在這幾年間「氫氣」顯得格外重要,它也被視為大多數達成淨零排放的一線希望,預估到本世紀中葉,氫氣的產量將會成長至少五倍。

若我們能夠輕易的取得氫氣,那它將會是一個非常好用的資源,可以製造出用於運輸、燃燒的無碳燃料, 並提供一些不容易實現電氣化的能源密集產業動力, 像是鋼鐵、化學肥料等產業鏈,可說是一個「脫碳奇蹟」。但目前產業間面臨到的問題在於——氫氣並沒有辦法輕易取得,由於氫原子存在於一些與其他元素結合的分子中,我們必須耗費巨大的能量成本才能從這些分子中取得氫氣。此外,制定政策者也該考慮過度使用氫氣,可能對人類、地球造成過去從未想過的負面影響。

目前大多數的氫氣都是透過既定的製程產出,像是天然氣(甲烷)的蒸汽重組(steam reformation)就是一種從烴類燃料中生產氫氣的方法,但此方法同時也會有大量的二氧化碳作為副產品產生。儘管綠氫(green hydrogen)是藉由再生能源的電力分解水分子製造,但生產綠氫的成本與傳統的氫能生產方法相較之下太過高昂。從另一方面來看,使用再生能源產氫氣是一種對能源的低效率使用方式,由於這些綠色能源本身就可以提 供給電網使用、取代石化燃料燃燒所產生的電力,若是在用電需求高峰期使用綠色電力製造氫氣,反而將導致總體的碳排放量更高。另外也有一些團體提倡以燃燒氫氣取代天然氣提供家中熱能,不過這比直接使用電力的效率低得多,且使用成本還更高。

在氫能的使用範圍中,氫動力汽車與貨車是目前來說較為適合的方向。例如歐盟(Europe Union, EU)已與許多國家達成協議,禁止銷售由一般引擎驅動的汽車與貨車到歐盟各國。在歐盟去(2021)年提出的「55套案」(Fit for 55)中,他們也預計在2035年實現所有新車零碳排的願景,並於2030年將碳排放量減少55%。不過仍有部分工業團體希望歐盟能允許車輛使用以氫燃料為基礎的環保合成燃料(e-fuels),這是一種由氫氣與空氣中的二氧化碳為原料所製成的燃料,有望使用於一些重型卡車、大型船舶、飛機,以及其他就目前的電池技術而言,還不適合完全使用氫燃料電池作為動力來源的交通工具。

其實在制定各項減低碳排計畫時,歐盟也承受了不少來自工業界的壓力,要求他們在對綠氫的定義上稍微「放水」一點、別太過嚴苛。不過這樣的處理有點像是過去一些集團採取的鑽漏洞方式,例如之前的紙業政策看似相當環保,但魔鬼卻都藏在細節中——如將來自於木材衍生物的能源當作可再生資源,導致歐洲與其他地方的森林地遭到破壞,但卻無法減低碳排放量。

此外,美國則在今(2022)年8月通過了一項氣候法案——《降低通膨法案》(Inflation Reduction Act), 該項法案內容涵蓋稅收、潔淨能源的生產,更寫明 了協助人民適應氣候變遷的各項計畫,預計會投入 3700億美元到美國史上最大的減碳投資。在這項法案中,他們會提供「純綠氫」每公斤高達三美元的補 貼,補貼給其他能源的錢則較少。不過在全球的尺度 範圍下,制定一項統一、明確的規範去說明氫的生產 與貿易,例如「怎麼製造氫」、「在什麼情況下使用 氫能最有益」可能會比較有幫助。目前總部位於比利 時布魯塞爾的工業組織國際氫能委員會(Hydrogen Council),也已經在著手制定綠氫生產的國際標準與 認證等規範。

政府在制定淨零的政策時,也不該忽視這些政策的最終目標——使碳排放量保持在《巴黎協議》(Paris Agreement)規範中的總碳排範圍內。雖然氫能看起來相當具有吸引力,未來也將有可能會是個很好利用的資源,不過對於重工業來說,減碳的最佳解答往往不會是氫。

新聞來源
Editorial (2022 November 16). Overhyping hydrogen as a fuel risks endangering net-zero goals. Nature. https://reurl.cc/aaqkAl