隨著環境永續及氣候變遷議題成為全球關注的焦點，各國紛紛投入研究減少碳排放和積極尋找可替代再生能源的方法。在這個過程中，氫能作為一種擁有更高能量密度和更少汙染的永續能源，更是引起了各國廣泛的關注及研究。

氫能簡介

氫氣本身是一種透明無色的氣體，人們根據製程及排碳量的差異分成三種不同顏色，分別是灰氫（Gray Hydrogen）、藍氫（Blue Hydrogen）以及綠氫（Green Hydrogen）。

圖1：常見氫能介紹

(圖片來源: https://esg.gvm.com.tw/article/18992)

而在過去因為成本考量及技術成熟度，市場多使用灰氫作為氫能能量來源。灰氫的能量來源為化石燃料，通過熱解或蒸汽重組法來製造氫氣，雖然生效率高，且能生產大量氫氣，但製造過程中會產生大量的二氧化碳及其他污染物，會對環境產生許多負面影響。因此大眾紛紛轉向真正的綠色能源，也就是在製造過程中只產生氫氣及水的綠氫，作為未來人們主要的能量來源。

綠氫製造技術

我們現今使用的綠氫，主要是透過電解水製氫技術。常見的製氫技術分為四種，分別是鹼性(ALK)電解槽、質子交換膜(PEM)電解槽、固體氧化物(SOEC)電解槽和陰離子交換膜(AEM)電解槽技術。

其中陰離子交換膜(AEM)電解槽是目前最新的電解水技術，它兼具鹼性電解槽(ALK)的低成本與質子交換膜(PEM)的簡單、高效。且在製氫的過程中無需使用非常昂貴的銥或鉑作為電解槽內的催化劑，或是使用鹽酸等強酸強鹼溶液，而是使用普通的鈉氫碳酸鹽溶液作為電解液，大幅降低了製造成本，以及對環境的危害。

陰離子交換膜(AEM)技術介紹

圖2：AEM製氫流程

(圖片來源: https://www.hydrogen.bg/)

1. 將水從AEM設備的陰極端注入，並通以電流。
2. 水分子在陰極參與還原反應並得到電子，生成氫氧根離子和氫氣。
3. 氫氧根離子（OH-）通過聚合物陰離子交換膜到達陽極後，參與氧化反應並失去電子，生成水及氧氣排出。

AEM電解槽技術應用

圖3：Enapter模組化AEM電解槽

(圖片來源: https://www.rechargenews.com/energy-transition/exclusive-enapter-eyes-83-cost-reduction-for-its-unique-aem-hydrogen-electrolysers-by-2025/2-1-1256489)

目前德國的清潔科技公司Enapter，推出了一款高度模組化的AEM電解槽，除了具有低成本的特性外，還可以透過模組的堆疊組合，根據不同場域提供單個到兆瓦級的規模搭配。

Enapter從2018年推出第一代產品，售價約為15,600歐元（約51萬台幣），至今已推出到第四代，售價降至8,000歐元（約26萬台幣），5年內生產成本約減少50%。目前產品已累積275家客戶、橫跨50國，應用領域包括交通、工業、電力存儲或供暖和製冷等。

而Enapter也在今(2023)年5月在台南沙崙智慧綠能科學城，投入20台電解槽設備，藉此向大眾展示綠氫如何實際應用於生活之中。

圖4：沙崙智慧綠能科學城平面圖

(圖片來源: https://www.geipc.tw/ScienceCity.aspx)

資料來源：

封面圖片來源：Unsplash

參考資料:

一文搞懂氫能！綠氫、藍氫、灰氫有何差異？ https://esg.gvm.com.tw/article/18992

詳解四大電解水製氫技術ALK、PEM、AEM、SOEC  https://www.htech360.com/a/13451

一台26萬元機器，把電跟水轉成綠氫！AEM電解槽技術是什麼，如何取代化石燃料？https://www.htech360.com/a/13451

EXCLUSIVE | Enapter eyes 83% cost reduction for its unique AEM hydrogen electrolysers by 2025