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2024 年 6 月 13 日
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【專文】「減碳」人人扛責,「氫經濟」成功在望─「氫經濟」打造另一座台灣護國神山

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前言:「氫經濟」由 John Bockris 在美國通用汽車公司 (GM) 技術中心於 1970 年演講所創。 當時正發生第一次能源危機,這個構想主要為描繪未來「氫氣取代石油」成為支撐全球經濟的主要能源後,整個氫能源生產,配送,貯存及使用的市場運作體系,目標則為取代石油經濟體系,並達到環保效益。

2023年1月12日美國聯邦能源局(DOE)和環保署(EPA)聯合出版的〈燃油經濟為您省錢〉報告指出:美國家庭支出的五分之一用於「交通」,使交通成為僅次於「住房」的第二大的家庭支出。如家家戶戶選用省油的車輛,則不但可減碳,每年還可下成千上萬美元的燃料錢。然因聯邦政府不能限制人們進口任何汽機車等交通工具,所以出版了「燃油經濟」詳細列出報全球所有車輛的耗油量,及各類型汽、柴油引擎的排空污碳量,以供民眾參考比較各類型車引擎內燃機的耗油成本,同時可比較全國各地的油價,以及在城市和高速公路百分比的駕駛條件,以獲得準確的車輛耗燃料,為民眾省錢參考,兼顧空污。報告中指出,目前在美國城市和高速公路上行駛的車輛,占美國溫室氣體碳排放量的23%,相當於1,400,000,000(14億)噸的碳排放量。目前在美國銷售的新車,年均碳排放量約5至9噸的溫室氣體,開車族如能將耗油量20MPG(Miles Per Gallon)的車輛,換成耗油量25MPG的車輛,車主每年不但可為溫室氣體減碳1.7噸,同時省下車主荷包的美元。

自1980起至2001年酒精汽油的使用狀況。示意圖/擷自網路,作者提供
自1980起至2001年酒精汽油的使用狀況。示意圖/擷自網路,作者提供

Gasohol 是什麼?

數年前,聽聞「經濟部能源局」曾推出「生質燃料」政策,後來可能因生質燃料「品質問題」而中止。事實上1970年代,筆者在俄亥俄州服務的時候,州政府就開始推動「生質燃料」計畫,目的就是要減少汽油「Gasoline」的使用量,以減少石油的進口數量,將俄亥俄州盛產的玉米製成生質酒精「Alcohol」以初期以5%的微量加入「汽油」,稱之為「Gasohol」,目標為減少汽油使用量及排碳量,朝終極「氫經濟」社會邁進。

事實上Gasohol就是「生質酒精」與「汽油」的混合,在低濃度(<15%)混合的情況下,一般車輛都無須修改引擎即可直接使用。美國是全球使用Gasohol最多的國家,從1980年代不到50億加侖的用量,至1990年代的百億加侖,到2001的年耗量已超過200億加侖(20 billion gallons) 的Gasohol。

化氫器
美國專利供汽、機車內燃機『省燃料』『延壽』使用的『化氫器』(資料來源:美國EPA/DOT)。示意圖/擷自網路,作者提供

目前最普遍使用的是混參10%生質酒精的Gasohol,稱之為E10汽油,(E代表酒精,10代表酒精與汽油的混合百分比)。Gasohol的成功,讓福特、通用等汽車公司推出生質燃料汽車(Flexible Fuel Vehicle),車上可自動偵測「酒精與汽油」的混合百分比,自行調整引擎的噴油料系數,以及火星塞的「點火」時間,因此可使用任意不同混合比的Gasohol。美國的加油站,也有提供酒精含量高達85%的E85的汽油,讓民眾選擇。巴西也是從1970年代開始使用加酒精的汽油,至今巴西全國加油站提供「E22與E93」兩種酒精汽油Gasohol,是世界唯一不再賣純汽油的國家。

目前我們正積極推廣一個國家進入「氫能經濟社會」所需的「初級」氫能基礎建設,提供人人可看的到、用的到,可「就地生產/就地加氫」的加氫設備。目標是一旦成本降低,就可以「節能減碳、人人有責」的低成本方式,引進「車上產氫/車上加氫」技術,初期提供5%的「純氫」,供汽機車等交通工具使用,達到「減碳」人人有責,『氫經濟』成功在望的『氫經濟』社會。

 

油站提供「E22與E93」兩種酒精汽油Gasohol,是世界唯一不再賣純汽油的國家。示意圖/資料來源:美國EPA/DOT,作者提供
汽油引擎與氫氣引擎
汽油引擎與氫氣引擎比較說明。示意圖/擷自網路,作者提供

 

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林正祥
林正祥
出生台灣南投埔里,國立台灣師範大學畢業(1970)、美國賓州匹茲堡大學(PITT)碩士(1976)、美國俄亥俄州立大學(OSU)博士(1984),並任教於賓州匹茲堡大學及俄亥俄州立大學等22年。曾任美國尼克森總統中美建交經貿顧問,美國洛克威爾國際公司國際顧問,美國鋼鐵公司國際顧問,俄亥俄州政府科技顧問,俄亥俄州哥倫布市政府科技顧問。1990年回台從事輕型直升機和飛機產業,現任祐祥直升飛機股份有限公司董事長。

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