吳國卿 / 工研院材化所
氫能供應應優先考量獲取穩定性與性價比（如液態氫、液態天然氣、液態氨與LOHC）。目前台灣石化產業每年的乙烯（422萬噸）、丙烯（350萬噸）與丁二烯（50萬噸）產量中，若有10%透過碳循環技術達成，將產生約20萬噸的氫氣需求；換算成甲基環己烷(MCH)進口量需達300萬噸。MCH脫氫後產出的甲苯，可經由歧化反應(Disproportionation)轉化為苯(Benzene)、甲苯(Toluene)及二甲苯(Xylene)，每年約能提供國內塑化產業400萬噸的基礎原料需求。短期內應優先鎖定目前被視為燃料或廢棄物的混合氫源（如生質能、廢棄物熱裂解及半導體高階製程廢氫）。台灣每年有上萬噸氫氣排放至大氣中，若能透過液態有機氫載體系統進行回收，並應用於碳循環，預計可減少數十萬噸的二氧化碳排放。工研院已建置一套MCH/甲苯氫循環示範系統，驗證了混合氫源（濃度30~99%）轉化為MCH的可行性，並能穩定產出壓力達1~10 bar、純度逾99%的氫氣。
【內文精選】
液態有機氫載體研發現況
作者認為，液態有機氫載體是極具潛力的氫能儲運系統。以甲基環己烷（MCH/甲苯）為例，其單位體積含氫量為氣態氫的530倍以上，且在常溫常壓下呈液態，能實現高效且安全的氫氣運輸與儲存，解氫後的台灣甲苯年需求量達40萬噸，有一定的消化能量。
針對台灣未來的氫能應用情境，預期將轉向高波動、小規模、分散式的形態，與傳統石化業的大規模生產模式有所不同。因此，具備快速啟動與簡易分離特性的系統至關重要。液態有機氫載體的技術流程如下：首先利用再生能源電解產氫，透過氫化反應將氫氣儲存於液態有機氫載體中；氫化後的載體可利用現有的石化運送體系配送至需求端，最後經由脫氫反應釋放氫氣以供使用（供應鏈流程如圖一所示）。目前，全球液態有機氫載體技術領先者為日本千代田化工(Chiyoda Corporation)，其開發之“SPERA Hydrogen”系統即為MCH技術的典型代表。
圖一、液態有機氫載體在台灣的可能應用情境
1.日本千代田之液態有機氫載體技術簡介
千代田化工(Chiyoda)是2002投入MCH/甲苯氫循環載體研發，2013~2014年完成10,000小時50 Nm3-H2/h氫化/脫氫循環Pilot 試驗。為驗證國際氫能運輸之可行性，2015~2020年間千代田化工(Chiyoda)、三菱商事株式會社(Mitsubishi Corporation)、三井物產株式會社(Mitsui & Co., Ltd.)和日本郵船株式會社(Nippon Yusen Kabushiki Kaisha; NYK Line)共同成立先進氫能鏈技術開發協會(Advanced Hydrogen Energy Chain Association for Technology Development; AHEAD)。在新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)的經費支持下，該協會於成功建構全球首個跨國氫能供應鏈。
2020年，該計畫達成重大突破，成功將210噸以甲基環己烷(MCH)形式儲存的氫氣，從汶萊海運至距離5,000公里外的川崎沿海地區。此批提取之氫氣隨後投入燃氣渦輪機作為燃料使用，成功證實LOHCMCH系統具備商業化規模之供應鏈技術能力。
2.工研院於液態有機氫載體（MCH/甲苯）研究
作者深耕苯環氫化（如甲苯、苯酚、可塑劑及雙酚A氫化）與環烷脫氫（如MCH脫氫、鄰苯二酚脫氫等）研究多年，現基於相關技術經驗，針對液態有機氫載體之發展現況與氫氣來源，提出以下個人見解。未來需要液態有機氫載體的氫氣來源如下---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》474期，更多資料請見下方附檔。