淨零碳排正在重新形塑全球商業市場。根據歐盟公布碳邊境調整機制（CBAM）之更新草案，2026年開始針對高碳排產品徵收碳關稅，並將碳關稅過渡期提前至2023年開始啟動，讓更多廠商開始布局減碳策略。
然而，許多國家與企業發現，依靠提高再生能源發電比例來降低碳排效果已開始到達瓶頸，除加強捕獲排放的二氧化碳外，氫能因其零汙染（發電後副產物僅有水）、可整合進儲能系統等特性，躍為未來實現淨零碳排的要角之一。
工研院本月15日舉辦的ITRI NET ZERO DAY「打造淨零時代競爭力」論壇暨中，提出對氫能發展建議外，也展示了氫能燃料電池、工業餘氫發電等多項氫能應用技術。
根據國際能源總署（IEA）2021年發布的「2050淨零碳排報告」指出，全球若要實現淨零碳排，2050年氫能需占整體能源組合的比例達13％，而每年相關投資額至少4,700億美元以上。IEA亦預估，從現在起至2050年將是全球氫能產業發展的關鍵階段，2050年全球氫氣需求量預估需達5.3億噸，成為下一世代重要的能源。
全球積極發展氫能，包括日、德、韓、澳及歐盟等11個國家或組織均已公布氫能發展國家策略，而傳統化石燃料出口國如澳洲，更積極發展化石燃料結合碳捕獲封存（CCS）產氫、再生能源電解產氫等，以期轉型為綠氫出口國。
從台灣的產業碳排結構來看，工研院指出，台灣氫能的發展策略應聚焦在發電、工業及運輸載具等三大應用面向，並逐步建立基礎設施與法規。在應用布局上，推動工業製程低碳化，利用工業製程餘氫進行發電或是純化回收、發展氫／氨燃燒技術、氫合成原料製程取代傳統石化原料減少碳排；並藉由導入集中式氫能源發電、高效燃料電池等技術，打造零碳電力；同時著重氫能輸儲關鍵材料開發，建立氫輸儲材料國產化基礎，並開發高效電解技術減少再生能源產氫成本，以利後端應用，帶動產業經濟發展。
目前台灣氫氣料源主要來自工業副產氫，一年產生的工業副產品餘氫量可達到數千萬立方米，是目前最能快速切入的應用面向。工研院對此開發高效低成本的純化技術以及氫燃料電池系統，能針對不同產業包含半導體、石化、造紙與鋼鐵業等工業餘氫進行回收與發電之用。
其中工研院研發的高選擇率與滲透率之濾氫薄膜，利用低成本之陶瓷金屬材料部分取代昂貴鈀金屬，具備成本優勢外，透過篩分隔離與質傳過濾雙機制技術，只有一般市售純化器體積的一半、氫氣純度高達99.9999%，能將製程所產生的七成餘氫純化回收再利用。
除將餘氫純化回收再度進入製程，工研院也研發具有封閉迴路的氫燃料電池，無須純化直接將餘氫導入後利用系統內部的迴路將氫氣回收發電。目前工研院已與國內半導體大廠簽約合作，攜手推動「製程副產氫發電再利用」，使半導體業製程原本無法利用的副產氫轉換為電力，不但能免除廢氣處理使用化石燃料燃燒，更額外提供給廠區每年數億度的潔淨電力，達到減少碳排放又增加產業經濟效益。
此外，為助攻高碳排產業致力減碳，工研院透過科研整合建構氫能產業發展平台，持續於沙崙科學城建立一系列氫能技術示範驗證平台，再生能源綠氫儲能、分散式電力系統、氫載體混燒／發電技術以及氫料源純化應用，做為國內產業技術練兵基地，協助企業擘劃淨零碳排路徑。
面對2050淨零碳排的挑戰，台灣在能源轉型的道路上，氫能已是不可或缺的要角，目前台灣已開始研擬推動氫能管理專法並成立氫能推動小組，規範氫能運送、產銷的經營許可，以及設施的安全要求、無碳認證等，將讓台灣氫能版圖更完善。
（本文由工業技術與資訊授權轉載）
