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研究指出,氫氣對氣候暖化的影響是二氧化碳的 11 倍


氫能被視為減少二氧化碳排放的手段之一,可以取代傳統化石燃料跟協助傳統產業脫碳,可是新研究指出,使用氫能須謹慎詳閱說明書,畢竟氫氣間接造成的暖化效應是二氧化碳的 11 倍。

氫氣可以說是乾淨能源載體,透過燃料電池發電,產生的副產物只有「水」,且相較於鋰離子電池也能儲存更多的能量,「充電」速度也更快,非常適合應用在航太、航運、長途或重型運輸等交通系統。

只是無論是生產、製造、運送還是使用氫氣,都要小心,若氫氣逸散到大氣中,會跟空氣中其他氣體和蒸氣交互作用,帶來強大的暖化效應。英國諮詢公司 Frazer-Nash Consultancy 研究指出,氫氣的全球暖化潛勢(Global warming potential,GWP)其實是過去研究的兩倍多。

全球暖化潛勢就是以二氧化碳為基準,比較各種溫室氣體在 100 年內對地表增溫的效果,好比甲烷為 GWP 21,也就是甲烷對全球的增溫效果是二氧化碳的 21 倍,現在研究認為,氫氣的 GWP 是 11,不確定性為 ±5。

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換句話說,研究認為氫能的 GWP 值介於 6 到 16 之間,其中 11 是平均值,而 2001 年測試的氫氣 GWP 為 5.8。

氫氣可能會延長大氣中甲烷的維持時間。通常大氣中的羥自由基(Hydroxyl radical)可以迅速地將甲烷去除,但如果氫氣逸散,就會與羥自由基發生反應,使得甲烷濃度上升,讓甲烷在大氣停留時間更久;另一方面,氫氣也增加對流層臭氧和平流層水蒸氣濃度,增強「輻射強迫(Radiative forcing)」效應。

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那麼為什麼氫氣會跑到大氣中?報告認為主因是氣體外洩,無論在氫氣儲存及運輸,都會遇到這個課題,如果用氫氣箱或氫氣罐儲存,每天可能會流失 0.12% 到 0.24% 的氫氣,也可能會從管道和閥門中洩漏,比現在甲烷氣體從市政管線損失多 20%。

其中在氫氣生命週期中,電解、壓縮、從燃料轉換成電能中常見的吹驅(purging)和排放(venting )也會損失氫氣,目前在電解會損失 3.3-9.2% 的氫氣,因此若未來氫氣會應用在再生能源情況下,需要更加注意。

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