中山大學首創「海水製氫原型機」 有望量產氫能源

氫能源被視為綠色能源之一，但迄今仍缺乏大規模生產技術。而中山大學化學系特聘教授陳軍互的研究團隊，研發出全球首個「鹼性電解海水製氫原型機」，掌握了以海水長效製氫的關鍵技術，並確立大規模製氫的可行性，對身為海島國家的台灣來說，未來可望坐擁氫氣海。

陳軍互表示，氫氣是目前工業活動不可或缺的原料，例如製作氨、雙氧水及甲醇、火箭燃料、提煉金屬等，更是再生能源之一，透過電解水產生氫氣，被視為最有機會大規模量產綠色能源的方式；但國際能源總署（IEA）2023年報告指出，全球綠氫產能占比自2018年迄今，僅從0.1%增加至0.7%，最大的困難之一就是缺乏可驗證的大規模生產技術。

為此，陳軍互的研究團隊開發出全球首個「鹼性電解海水製氫原型機」。他指出，該原型機尺寸長70公分、寬60公分、高74公分，搭載多個水電解元件，可對海水與一般水體進行電解製氫，最高氫氣產量可達實驗室等級元件的百倍以上，運轉功率已超過商用基礎需求的千瓦等級門檻，同時配備無線遠端操控人機介面，確立了大規模製氫的可行性。

陳軍互說明，全球大規模海水製氫的困難大致類似，主要為「氯氣有毒」及「海水腐蝕」等兩大技術問題，關鍵在於如何防止核心催化劑流失，並抵抗海水中氯離子或其衍生物的化學腐蝕，「大規模水電解會對催化劑造成極大的剝離壓力，如果缺乏強而有力的化學鍵附著設計，再貴、再好的觸媒或機組也只能逐漸失效。」

研究團隊參考國內外文獻發現，以目前的技術，製作1平方公分的催化劑仍以天為單位，製程複雜曠日費時，且通常伴隨高溫高壓。陳軍互說，他的團隊研發出關鍵的「酸性氧化還原輔助沉積法（ARD）」，搭配業界公認為準量產技術雛形的「捲送方式（roll-to-roll）」，每小時可產出約1.25平方公尺的催化劑，更有機會可自動生產。

陳軍互強調，尤其台灣是海島國家，若能成功取用海水並長效轉換成氫氣，將可逐步擺脫能源依賴進口的束縛，也能避免區域戰爭下能源供應斷鏈的問題；期待更多相關政府單位與產業一起投入研發，共同為實現全球潔淨能源和永續發展目標努力。◇