作者：能源與資源研究中心 張振昌 主任

     「氫氣」屬一種潔淨的能源載體，因為其燃燒後僅會產生水。目前，全球主要工業國，如美國、日本、加拿大和歐盟各國，其政府與民間企業都相繼投入可觀的經費(目前全球已達每年10億美元以上)在氫能技術與應用的研發。各國也陸續推出氫能計畫白皮書，訂定氫能使用標準與法規，以迎接氫能經濟的來臨。一公斤的氫能大約一加侖的汽油，如果以氫燃料電池驅動車輛，能源效率提升為引擎的兩倍。

       有機物之分解過程中約可產生70％之甲烷氣，但是有機物的厭氧分解過程中有兩項非常重要的中間產物，即乙酸和氫氣。氫氣的反應一般發生在水解、酸化相，甲烷化則消耗氫，所以最適合產氫反應就是在水解及酸化相。如何控制生化反應在適合產氫的反應途徑以獲得大量的氫氣，則為一重要的課題。若應用於廢水或廢棄物之有機物降解則可同時解決環境污染及獲取氫氣能源，完全符合環保概念、經濟效益與資源回收的能源產生方式。因此，近年來各先進國家紛紛投入大量人力物力進行氫能開發及生物產氫之相關研究。

圖1：有機物厭氧分解過程

       目前各國正大量投入經費進行生物氫能研發，並朝實場化廢水、纖維素、農業廢棄物…等廢棄物再能源化為研發特點。英國、大陸、日本與荷蘭等國家皆已進行模場操作。國內對生質產氫的研究開發僅有十年經驗。較具規模的研究計畫計有國科會整合型研究計畫先以單一人工基質進行基礎性研究(1998-2000年)，再探討複合基質產氫及程序組合應用(2001-2003年)，目前係將前兩階段之結果整合應用於生質污泥，探討生質污泥再能源化之可行性(2004-2007年)。高雄第一科技大學亦在能源局支持下，進行「潔淨生質能源研究發展計畫」(2000-2004年)，主要係針對啤酒廠廢麥粕及廢酵母等固態廢棄物，進行生物產氫與產甲烷串聯之研究。目前在能源局支持經費由逢甲大學進行「厭氧生物氫能技術研究發展」 (2005-2008)， 研發將六碳糖以生物法轉化為氫氣之量產應用技術，將整合相關研究資源與研發能量構築一套400L模場醱酵槽系統，進行生質產氫關鍵性技術的突破與研發，以期克服實際應用時所遭遇之瓶頸。

圖2：逢甲大學研發之生物醱酵產氫模場

       國際間的氫能研究正如火如荼地進行著，台灣(逢甲大學生物產氫研究團隊)所開發之產氫技術尚屬國際領先地位，為持續保持國際領先地位，政府應持續推動生物產氫研究計畫，以加速產氫技術量產目標，整合國內儲氫及氫能源轉換與應用技術，並鼓勵民間企業參與投資，朝「潔淨能源-氫能台灣」目標邁進。因此，妥善規劃氫能源未來的政策與發展期程，將可確保我國在未來的氫能源世界經濟體系成為引領者。