「去碳燃氫」技術如何將天然氣轉化為氫氣？

「去碳燃氫」技術將天然氣轉化為氫氣的原理

「去碳燃氫」技術是一種在天然氣燃燒發電前，將天然氣中的碳（C）和氫氣（H2）分離的技術，旨在從源頭減少二氧化碳的產生。天然氣主要成分為甲烷（CH4），傳統的天然氣發電會直接燃燒產生二氧化碳。而「去碳燃氫」則是先將甲烷裂解為氫氣和固態碳，氫氣可用於發電，固態碳則可作為工業原料。

「去碳燃氫」的具體方法與過程

「去碳燃氫」的裂解方式主要有兩種：電漿裂解和熱裂解。熱裂解需要將天然氣加熱至1000至1200度；電漿裂解則需要更高的溫度，約1700至2000度。電漿裂解雖然耗能較高，但技術成熟度高，產量也較多。中研院的團隊在這兩種技術上都有進行研發。裂解後產生的氫氣需符合一定的品質要求，例如純度要達到98%以上，才能用於發電。

「去碳燃氫」的優勢與挑戰

相較於市面上95%的「灰氫」製氫方式（天然氣搭配水蒸氣重組法，會產生二氧化碳副產物），「去碳燃氫」的主要優勢在於低碳。然而，將天然氣中的氫氣和碳分離的過程需要消耗大量能量，這是其主要的挑戰之一。此外，如何規模化生產以及固態碳的處理和再利用也是需要克服的難題。目前中研院已與多家業者洽談固態碳的加值再利用方案，例如將其作為碳黑、石墨或備用能源使用。