資訊站/未來新能源 氫取代傳統化石燃料
人類自從十九世紀工業革命之後，使用大量化石燃料，藉以增加生產力。隨着化石燃料的使用，各種問題也接踵而來，首先是氣候變化，例如全球增溫、極端氣候，各處出現熱浪、寒流、暴雨、乾旱、洪水、超強颱風和龍捲風等等。其次是空氣污染，造成霧霾和酸雨等問題。最後是破壞生態環境，例如破壞植被、污染河道等等。
有見及此，人類不斷研發新能源，希望取替化石燃料，不但能紓緩環境問題，更能達到可持續發展。在眾多選項之中，氫是最具發展潛力的新能源之一。氫在燃燒過程中，不會產生溫室氣體，副產品就只有水，具有低排放、低污染及可再生的三個優點。另外，氫的能量密度高，相同重量的氫所產生的熱能大約是汽油的三倍、焦炭的4.5倍，是理想的燃料。現時氫氣生產的途徑主要為蒸氣重組及電解，前者需動用高溫蒸氣將化石燃料中的氫分離，後者則可用電解方法分離水的氫分子。
氫大量存在於自然界，水中含有大量的氫。理論上可以從水中電解出氫氣，但現時的技術需要大量電力，不符合成本效益。但是，隨着科技的進步，最新德國發明了新型儲氫技術「氫化鎂Powerpaste」，以膏狀運載氫能，比傳統電池密度達10倍，可直接應用於汽車、電子裝置以及屋宇裝備。
其實人類早於上世紀60年代使用氫作為太空火箭液體燃料。在室溫和一般大氣壓下，氫以氣態形式存在。為了令燃料缸盛載更多燃料，氫氣會被冷卻並以高壓壓縮，變成液態，令體積大大減少。另外，由於太空中沒有氧，所以火箭必須攜帶氧助燃，而氧可以由氧化劑或液態氧提供。
另外，為了達到全球減排目標，世界各國均試用各種綠色能源。例如，今年東京奧運摒棄了百年以來以丙烷作為主要聖火燃料，改用氫作為燃料。另外，選手村的供熱系統、來往各場館的接駁巴士均採用了氫作為燃料，全面展示了日本發展「氫能社會」的決心。
不但日本，世界各國均積極研發氫燃料，例如歐盟資助了史上最大規模的電解製氫工廠REFHYNE，電解模組在高峰時可承載10MW電力，再配合再生能源產生的電力製造「綠色氫氣」，計劃每年生產1300噸氫氣供日常使用。除此以外，新加坡早前就如何利用氫能作為可持續能源進行諮詢研究，法國政府去年底亦落實了國家氫能源計劃，將於未來十年內投資72億歐元推動氫能源發展和應用，務求減少對化石燃料的依賴。
香港STEM教育學會理事 林伯強
