[2005-02-28] 用水製氫 解決交通污染

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　四輪電驅動燃料電池場館車

　本文的討論集中核能發電在中國的情況，不過電力並非能源應用的全部方式。全球使用在交通運輸方面的能源多年來一直佔總額兩成左右，「交通工具所需的是一種可攜帶的能源媒介，除了大型輪船可以容納整組核反應堆之外，核能一直在交通能源上沒甚麼作為。」

　從前有提出過電動汽車的概念，但若要用傳統的蓄電池有效地推動汽車，恐怕所用的電力大部分還是花在電池本身的重量上。燃料電池的出現，似乎打開了一條新的出路。

氫發電　水循環

　所謂燃料電池，就是以氫為燃料發電，再以電力推動機器。「氫是一個儲存能量的媒介。」胡教授解釋說，製氫的原料就是水，燒氫產生能源，副產品也是水。氫電池就是利用這個水的循環，把能源轉化成易於攜帶的液化氫，應用在交通運輸上。

　燃料電池的最大優點，就是燃燒時的副產品主要是水，比較燃燒化石燃料產生溫室氣體的二氧化碳，以及硫氮化物等污染物，氫電池的污染程度極低。此外，燃料電池的效能比一般汽車內燃機為高，密度則比傳統蓄電池高，重量較輕，「可攜性」因而較高。

　要廣泛使用燃料電池，首先當然要保證有充足穩定的燃料來源。

　氫的原料是水，把水電解是最傳統的製氫方法，不過效能只約為30%，並不算高。另一種較新的熱化學製氫方法已踏入應用階段，新方法使用化學方式，在800-1,000度(攝氏，下同)的高溫下分解水，所需的化學劑(主要是二氧化硫和碘)可以循環使用。新方法現階段效能已達40-50%，將來更有望隨技術進步而提升。要產生熱化學製氫所需的高溫環境是一個問題，不過很巧地，新一代的核反應堆正可達到這個溫度。

高效能　無污染

　2001年，由全球10個國家組成了第四代論壇(GIF)，研究第四代核反應堆的發展方向。2003年，論壇提出了6種第四代核反應堆的模式，並預計將在2010-2030年間成為核電主流。

　胡教授指，現時使用的核反應堆溫度大多在300度左右，而在這6種第四代核反應堆中，有4種溫度可達800度以上，並在設計上考慮到把產生的熱收集用來製氫。把核電和製氫連結在一起，便能集核電和燃料電池兩者的高效能和無污染於一身，是一個理想的能源模式。

　現時全球近半石油消耗在交通運輸，以美國為例，約三分一的空氣污染由汽車造成。胡教授表示：「中國的汽車工業才剛剛起步，一個工業由開始至成熟，往往需要10年時間，而10年後剛好到達以第四代核反應堆大量製氫的技術成熟期。」

　「中國如果不想走西方的污染舊路，現在就應該慎重計劃投放多少資源在燃料電池的汽車研究上，以配合全國的能源戰略。」把核能製氫列為世界重大科技進展，反映中國科技界認同燃料電池在我國交通發展上應佔一席位。