綠氫高成本、污染成難題 歐洲研究盼打造無PFAS技術

記者許若茵／編譯

綠氫被視為全球能源轉型的重要技術之一，但要大規模生產仍面臨經濟與環境挑戰。歐洲一項新的研究計畫正試圖重新設計綠氫生產技術，避免使用有毒化學物質PFAS與昂貴稀有金屬。目前最具潛力的綠氫生產方法之一是PEM（proton exchange membrane）電解技術。這種技術特別適合在風能與太陽能等再生能源供電不穩定時生產氫氣。不過即使具備這項優勢，PEM電解製氫的成本仍遠高於以化石燃料為基礎的氫氣生產方式。

此外，該技術也存在永續性的隱憂。目前的PEM系統依賴被稱為永久化學物質的PFAS，這些物質被認為對環境有害，且未來可能面臨歐盟的限制。為了解決這些問題，一項名為SUPREME的歐洲研究計畫已經啟動，在未來3年內，由南丹麥大學領導、格拉茲技術大學（TU Graz）等單位參與的國際團隊，將致力於研發一種無PFAS的電解技術，同時減少對銥等稀缺材料的依賴，目標提高環境安全性的同時降低成本。

格拉茲技術大學化學工程與環境技術研究所的Merit Bodner表示，氫氣已在許多產業中大量使用，包括氨的生產、甲醇製造以及鋼鐵產業，未來需求還將持續增加，如果能成功在綠氫生產中避免使用有害物質，且能將其價格降至與化石燃料製氫相似，將是推動綠色轉型重要的一步，這也讓綠氫在其他應用上更具吸引力，例如儲存再生能源多餘電力。

目前氫能已在數個主要產業中發揮關鍵作用，且需求預計將持續增長，若能讓綠氫變得更實惠且更環保，將可以進一步擴大用途，包括協助儲存再生能源產生的多餘能量。

格拉茲技術大學在SUPREME計畫中扮演關鍵角色。由Merit Bodner領導的研究小組正在檢視市場上現有的無PFAS材料，並比較其與現行產業標準材料的性能。研究重點在於確定這些更具永續性的替代品，是否能提供長期工業運作所需的耐用性與效率。同時，土耳其科學技術委員會TÜBITAK正開發新一代微孔無PFAS隔膜，這些膜將設計用於先進的電解系統。

該計畫的另一個核心目標是減少對銥的依賴，銥是PEM電解中使用的稀有且昂貴的鉑族金屬。南丹麥大學與英國金屬與催化劑公司Ceimig的研究人員正在研究將銥的使用量減少高達75%的方法，他們也在開發可以回收約90%所需銥的製程。其他合作夥伴則貢獻了系統的關鍵組件。德國Fraunhofer ISE負責生產膜電極組件，而挪威氫能公司Element One Energy AS (EoneE)則在開發一種新型旋轉電解槽設計。

資料來源：scitechdaily