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清華大學海水產氫研究團隊成員包括化工系教授周鶴修(前排右起)、學生黃則傅、莊英讓(後排右起)、黎秉衡、林韋澄、孫語恩。

地球最乾淨能源-氫能 清大團隊獲重大技術突破 以冠狀醚取得海水產氫

【記者鄭銘德/新竹報導】以取之不盡的海水來產製氫能,是發展未來能源的希望。國立清華大學化工系教授周鶴修團隊取得海水產氫技術重要突破,利用冠狀醚(Crown Ether)來捕捉海水中影響產氫效率的鈉離子,大幅提升海水產氫的速率及產量,為發展綠色氫能源邁出重要一步。

這項研究成果最近登上國際頂尖能源期刊《先進能源材料》(Advanced Energy Materials),並獲選為當期封底文章。

清華大學化工系教授周鶴修(右)與博士生黃則傅以冠狀醚捕捉海水中的鈉離子,大幅提升海水產氫效率。

周鶴修指出,當使用光催化劑來產氫時,海水中的大量鈉鹽常附著在光催化劑的表面,令產氫效率大打折扣。他所領導的研究團隊研發出一種獨特技術,可將冠狀醚成功引入高分子催化劑的結構,來抑制鹽類引起的聚集現象,讓光催化後產生的電子順利與氫離子結合還原為氫氣。

周鶴修研究團隊最初使用長鏈結構的醚來捕捉鈉離子,後來發現,如改用環狀結構的冠狀醚,捕捉效果更好。團隊成員之一的清華化工系博士生黃則傅比喻,就像玩鬼抓人遊戲時,如果以環狀包圍,就更容易抓到目標。

去除了海水中鹽類對產氫製程造成的干擾後,團隊驚喜發現,產氫速率明顯提升,從每克催化劑每小時產生15.5毫莫耳的氫氣,提升到39.2毫莫耳,氫氣產量達到原先的2.5倍以上。

周鶴修指出,全球水資源有97%都是海水,產能的材料取之不盡、用之不竭,如他們實驗使用的海水就來自新竹的南寮漁港。未來若技術發展成熟,可望在海邊就地取材,利用海水及太陽光提供的光照來產氫,實現真正的零碳排,為潔淨能源及永續發展帶來新希望。

清華大學化工系教授周鶴修帶領研究團隊取得海水產氫技術重大突破

周鶴修研究團隊包括清華化工系博士生黃則傅、林韋澄、黎秉衡,及碩士生孫語恩、莊英讓。

清華大學海水產氫研究成果獲選為頂尖期刊《先進能源材料》封底