優寶購物《ubao.Tw》特貨品商城,黑貓宅配,取貨付款,固態產氫技術突破 台灣團隊P-SOEL性能站上國際領先群
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固態產氫技術突破 台灣團隊P-SOEL性能站上國際領先群

吳柏軒
學者曾重仁團隊研發「P-SOEL」固態產氫技術,製出關鍵核心材料,使固態燃料電池操作溫度在600度,比過去的800度還低,提升效能又降低成本,據未來發展性。(記者吳柏軒攝)
學者曾重仁團隊研發「P-SOEL」固態產氫技術,製出關鍵核心材料,使固態燃料電池操作溫度在600度,比過去的800度還低,提升效能又降低成本,據未來發展性。(記者吳柏軒攝)

〔記者吳柏軒/台北報導〕淨零碳排浪潮下,製氫被視為關鍵能源技術之一;國科會補助中央大學曾重仁與多名學者共組團隊,鎖定固態產氫技術「P-SOEL」,突破核心材料與微結構開發難題,研製出兼具穩定與耐用的電極與電解質材料,且製造1立方公尺的氫只耗電約3.8度,站上國際領先群。

電解產氫是利用電把水分解成氫氣跟氧氣,中央大學氫能研究中心主任曾重仁認為,淨零轉型中,氫能是重要的新能源,用綠電(太陽能、風能等)產氫就沒有碳排放,後續再將氫投入到交通載具、內燃機或燃料電池等應用,但傳統電解產氫採液態電解質,其具鹼性且腐蝕性大,使用有許多問題(如易燃),故氫能領域也研究「固態氧化物」來電解。

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曾重仁進一步解釋,固態氧化物可避免液態電解質問題,但須使用陶瓷材料,且操作溫度高達800度以上,導致該電解器的周邊材料選擇受限,須很貴的合金,成本居高不下。

曾重仁與中央材料所教授李勝偉、元智大學化材系教授洪逸明、中研院原分所研究員陳賜原組成團隊,成功開發質子傳導型固態氧化物電解(P-SOEL)的核心材料,包含「BCZY」、「PBSCF」等,作為多孔中介層及電極氧化物,並改良3D微結構,用奈米球磨技術提升材料性能,最終製出固態燃料電池,經實驗,在600度環境即具良好導電性,也大幅降低介面阻抗,使電池效率變佳。

效能方面,曾重仁更說,該P-SOEL技術在650度、1.6V條件下,有5568安培每平方公分的高電流密度,其產生1立方公尺的氫,所需電能更降至3.83度,比液態電解器所需的4、5度電還低,已達到該領域研究的國際領先群等級。相關成果也獲《國際氫能》、《電力能源》等期刊報導。

李勝偉提到,將固態產氫的操作溫度降低,有助熱管理及能源使用效率;洪逸明指出,減少稀土又維持效能也是團隊琢磨該技術的重要課題;陳賜原說明,以奈米技術讓材料即使很薄也能進行電化學反應,可大幅降低成本。

曾重仁指出,團隊透過P-SOEL技術已製出鈕扣大小的燃料電池,將邁入5平方公分研製,再逐步疊加,朝商轉邁進,已有台達電公司有興趣。

中央大學氫能研究中心主任曾重仁(右3)與中央材料所教授李勝偉(右2)、元智大學化材系教授洪逸明(左3)、中研院原分所研究員陳賜原(左4)組成團隊,開發出固態產氫「P-SOEL」技術和新材料與微結構,降低製氫所需電力。(記者吳柏軒攝)
中央大學氫能研究中心主任曾重仁(右3)與中央材料所教授李勝偉(右2)、元智大學化材系教授洪逸明(左3)、中研院原分所研究員陳賜原(左4)組成團隊,開發出固態產氫「P-SOEL」技術和新材料與微結構,降低製氫所需電力。(記者吳柏軒攝)
中央大學氫能研究中心主任曾重仁拿著團隊研究的核心材料,可突破「P-SOEL」固態產氫技術問題,降低能耗,達國際領先群等級。(記者吳柏軒攝)
中央大學氫能研究中心主任曾重仁拿著團隊研究的核心材料,可突破「P-SOEL」固態產氫技術問題,降低能耗,達國際領先群等級。(記者吳柏軒攝)
學者曾重仁團隊研發「P-SOEL」固態產氫技術,已製出鈕扣型的燃料電池,未來將朝向更大尺寸發展。(記者吳柏軒攝)
學者曾重仁團隊研發「P-SOEL」固態產氫技術,已製出鈕扣型的燃料電池,未來將朝向更大尺寸發展。(記者吳柏軒攝)

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一分鐘報天氣 / 週六 (12/20) 週六水氣較多,各地有降雨機會,週日東北季風增強,溫度將轉涼

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明天天氣如何? 華南的南支短波槽會逐漸東移,週六(20日)來到福建、浙江一帶,但是預期會明顯淺化、減弱,但是受到槽前南來水氣東移、通過的影響,各地雲量偏多,預報上來看普遍會有短暫陣雨出現機會,雖然預報看起來雨勢都不大,不過各地都有下雨的可能性,降雨應該是呈現一陣一陣的狀態,提醒大家外出都要記得攜帶雨具。南支槽前水氣要等到週六(20日)晚間以後才會逐漸東移離開,到時候西半部地區降雨的情況將會逐漸停止下來,但是因為東北季風隨後跟著增強,因此迎風面的大台北、東半部地區可能緊跟著又會是東北季風帶來降雨要隨之出現,持續會是比較容易下雨的天氣型態。 ​ 週六(20日)沒有明顯的冷空氣南下,但是因為季節的關係,現在台灣附近高空的溫度已經足夠低,每當中高層有水氣要通過台灣的時候,高海拔山區出現固態降水的機會就比較大。從模式預報的資料以及氣象署的登山氣象預報來看,高山地區(3500公尺以上)預報不少的山頭可能有固態降水(冰霰或雪)出現的機會,即使沒有遇到冰霰或雪,因為水氣足夠、溫度偏低,夜間結冰的可能性很高,提醒要到高山地區活動的朋友請多加注意。 ​ 至於平地的溫度方面,週六(20日)台灣附近底層為高壓迴流的偏東風,原本是適合溫度回升的情況,不過因為雲量偏多、降雨機會較高的關係,各地白天高溫大致都在22-25度左右,南北之間的溫度差異不大,夜晚清晨各地都市地區的低溫也大致都在17-20度之間,空曠地區則是有機會降到15-17度之間,日夜溫差的變化相對較小,但是夜晚清晨還是會感覺有點偏涼,提醒大家早出晚歸仍要多留意身體健康情況。 ​ 週日(21日)隨著後續的北支短波槽東移、經過長江口到台灣北方區域,槽後地面冷高壓前緣向東南延伸,台灣附近底層的東北季風明顯增強,其實應該是週六(20日)深夜過後東北季風就會逐漸增強了,週日則是一個持續增強的過程,迎風面的大台北、東半部地區有短暫陣雨,北部雲量偏多,中南部則是多雲到晴的天氣,又會恢復到比較典型的東北季風天氣型態。溫度方面,北部、東北部白天高溫降至20-22度,花東地區23-25度,中南部因為天氣好轉,高溫會回升到25-27度,夜晚到下週一(22日)清晨中北部、東北部都市地區低溫會降到15-17度,空曠地區低溫13-15度,南部及花東都市地區低溫17-19度,空曠地區低溫15-17度,中南部的日夜溫差又會變得比較明顯,持續要多加注意。 ​ 下週一(22日)持續受到東北季風影響,不過水氣會較為減少,迎風面大台北、東半部地區的降雨也會慢慢減緩下來,有機會轉為多雲到陰偶有局部短暫陣雨的天氣,西半部為多雲到晴的天氣。北部、東北部白天高溫仍只有20-23度左右,花東地區高溫23-25度,中南部高溫25-27度,夜晚到下週二(23日)清晨低溫變化不大,中北部、東北部都市地區低溫會降到15-17度,空曠地區低溫13-15度,南部及花東都市地區低溫17-19度,空曠地區低溫15-17度,中南部的日夜溫差仍然比較明顯。 ​ 下週二(23日)東北季風減弱,各地天氣較穩定,北台灣的溫度回升,整體溫度將較為溫暖,但是日夜溫差變化仍大。但是到了下週三(24日)之後又將是下一波東北季風增強的過程,目前看起來下週後半的東北季風強度仍然比較強,而且持續時間會比較久,是不是會帶來比較低的溫度值得持續觀察注意。 ​ 以上氣象由 天氣風險 / 吳聖宇 提供

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