台南神祕實驗室　用牛糞與污泥製氫，為何新加坡也搶著合作？

 

在台南成大歸仁校區的航太實驗基地裡，有個神祕的氫能實驗室。而能夠發電的氫氣來源，居然是臭不可聞的的牛糞跟污泥，就連番茄汁、酒糟等農業廢棄物，都能拿來變成氫氣。旅美教授研發的廢棄物產氫技術，不僅吸引到新加坡的科學園區邀請合作，在台灣也受到愈來愈多重視，究竟厲害在哪？

成大退休教授王啟聖研發用牛糞與廢棄物製氫的技術，而且他說，「愈臭愈好。」圖片來源：謝佩穎攝

拉開重重鐵鏈鎖起來的門，展示也許是台灣唯一一台歐洲進口的氫能發電機，70多歲的成大退休教授王啟聖臉上滿是驕傲。

因為他開發出的電光電漿氫化反應爐，能將有機廢棄物轉換成富含氫氣的合成氣體，包括生活垃圾、事業廢棄物、石油焦、油污泥、廚餘、農業廢渣等，都能透過這台機器變成氫氣，再推動發電機。

王啟聖的專利技術，是利用熱電漿將廢棄物所含碳水化合物中的碳氫連結鍵打斷，讓碳與氧合成二氧化碳後回收、釋出氫氣，再透過燃料電池轉換為電能。

這項電光電漿技術花費的電能與產出的電能大約是1比10，也就是花費100kW（瓩），就能創造出1000kW的電能。

這條路，他耕耘了超過40年。

王啟聖研發的電漿電光氫化機，在新加坡成功地將過期番茄汁轉換成富氫氣體。

20年前在台灣談氫能，沒人理會

多年前，王啟聖任職美國阿崗實驗室，這個實驗室原本研究核電，後來因三哩島事故而轉向。王啟聖說，他一開始研究的其實是柴油引擎，但當時美國副總統高爾已經意識到低碳的重要，因此開始投入資源研發氫氣，主要是為了要處理鑽油業產生的硫化氫。

王啟聖有個遠大的夢想，但每次講出來都被眾人嘲笑。

「我的夢想是扭轉台灣沒有自產能源的窘境，把廢棄物變成氫氣能源，進口替代之外還可以出口，」他苦笑說，從2000年起，他就在台灣談氫能，但當時根本沒人理他。

去年下半年開始，狀況不太一樣了。今年更多人來找他談氫能，他發現氫能的重要性漸漸為人所知。

 

愈臭的原料，產氫效率愈高

王啟聖研發的技術，只要是有機廢棄物都可以處理，絕大多數廢棄物，只要會臭，都是有機的。從豬糞、家庭垃圾，到半導體高科技業污水處理產出的污泥。

「愈臭的原料產氫效率愈高，」王啟聖指著一盆黑褐色土說，「像這面板業的污泥，或是中油的油污泥，都是最好的。」

然而，廢棄物製氫技術的潛力，最早看到的其實是新加坡人。

 

新加坡發展潔淨能源科技相當早。2010年，新加坡的潔淨科技園（CleanTech Park）就找上王啟聖的技術。根據一份環保署2016年出國參訪報告指出，新加坡與王啟聖創辦的和通氫能，利用電漿技術將過期番茄汁產製富氫合成氣體發電。

王啟聖解釋，此製程產出的氫氣純度可以到50%以上，最高到70%，一般化工製程產氫氣純度多在2成以下。

他的技術為何具有減碳效益？王啟聖解釋，如果把燃煤先轉換成氫，再用來發電，產出同樣發電量，所需煤的用量可以減半，減少75%碳排，很適合有減煤需求的汽電共生廠使用。

打開實驗室旁一間倉庫沉重的鐵門，是一台約5公尺長、一層樓高，來自德國的氫氣發電機。為了測試以廢棄物轉成的氫氣發電效率，他特別向德國廠商導入發電機，已成功發電、以電湯匙將水桶中的水加熱。

養豬場、半導體技術都少不了氫氣

他的產氫技術還能把沼氣發電效益放大。王啟聖以2000頭豬的糞尿計算，以沼氣發電可產出約30kW電力，他經過測試發現，同樣的豬糞尿如以電光電漿氫化反應爐處理，產氫再發出的電量與賣電收入會是沼氣的15倍。

如果把養豬場變成氫能發電廠，他估算，每1000頭豬的養豬場可提供社區內675戶小家庭的用電。

氫能在台灣也許才剛起步，但在全球已愈來愈主流化，而也少不了氫氣。

環保署水保處長吳盛忠看中王啟聖技術處理廢水與產氫的能量，多年前就曾委託他幾個研究案。如今看到愈來愈多人重視氫能，讓吳盛忠很感慨，「因為全球零碳趨勢，他的技術終於慢慢被大家看到了，」他說。

氫能在台灣也許才剛起步，但在全球已愈來愈主流化，而台積電保持競爭優勢的技術也少不了氫氣。

台積電前研發副總經理、現任清華大學講座教授林本堅曾指出，極紫外光微影技術（EUV）機台設備不僅耗電多，氫氣用量也多，製程使用過後的氫氣足以建氫氣發電廠。他建議政府，可協助規劃在半導體廠附近建氫氣發電廠，讓半導體業結合綠色能源產業。 

當零碳變成未來新商機，能減廢同時又能產出再生能源的技術，必然會愈來愈受重視。

 

資料來源:天下雜誌