去碳燃氫技術可望成為台灣邁向淨零的創新引擎─資策會 FIND科技報─智邦公益電子報
enews.url.com.tw · November 28,2024去碳燃氫技術可望成為台灣邁向淨零的創新引擎
FIND研究員:林佑彬
能源科技創新是實現淨零排放不可或缺的關鍵。台灣約七成碳排放來自發電,為達成2050年淨零目標,發展低碳零碳電力勢在必行。其中,去碳燃氫技術可將天然氣裂解為氫氣與固態碳,過程中不產生二氧化碳,產出的氫氣可直接發電,固態碳則可做為工業原料,被視為解決方式之一。
低碳製氫新方式
中研院表示,去碳燃氫技術利用高溫或電漿體裂解天然氣,將其分離為氫氣和固態碳,該過程僅需投入電解水製氫能耗的七分之一,卻可產出六倍的淨能量和三倍的零碳電力,成本效益顯著。與其他製氫方式相比,它避免了二氧化碳的產生,被視為介於藍氫與綠氫之間的「藍綠氫」。所產出的氫氣可直接發電或混入現有燃氣機組混燃。另外,固態碳則可作為工業原料、備用能源等,實現了能量的完全利用。如果未來使用綠電投入,整個過程即可實現真正的零碳發電。
多元應用潛力無限
中研院與台電已成功將去碳燃氫技術與65KW微型燃氣渦輪機組整合,實現10%混氫發電。未來台電將在興達電廠進一步示範,預估每年可減少7,000噸碳排放,隨著裂解率和混氫比例提高,減碳效益將持續增大。
除發電外,固態碳可售予企業作為原料,估計每公噸天然氣可創造7,500元碳黑收入。未來還可在石化、鋼鐵等行業推廣應用。此外,該技術可催生「綠電複利」效應,通過循環使用自身電力將呈現指數增長。
圖1:中研院研發的去碳燃氫系統與台電微型燃氣渦輪機組成功整合
圖片來源: https://e-info.org.tw/node/237964
規模化為當務之急
規模化和穩定性是當前的主要技術挑戰。中研院持續克服困難以提高裂解效率、確保長期運行穩定性,實現大規模商業化應用。固態碳處理亦是難題,每公噸天然氣將產生0.75公噸碳黑,需研究高值利用及妥善處置方案。
除此之外,大規模製氫技術發展是一大挑戰,實現商轉離不開多方攻克。政府需政策支持,企業參與開發應用,學界需持續創新突破技術瓶頸,共同推進去碳燃氫落地應用。
去碳燃氫被寄予厚望成為台灣淨零重要一招,雖面臨重重挑戰,但相對其他低碳路徑,它在減碳和經濟上都具顯著優勢,將是能源轉型不可或缺的創新技術。
封面圖片來源: https://ec.ltn.com.tw/article/paper/1624837
參考資料來源:
1.https://www.bnext.com.tw/article/78019/methane-pyrolysis
2.https://www.cfss.sinica.edu.tw/index.asp?url=304&cno=19&ano=303
3.https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/4685663
製造業導入數位轉型之服務新思維
FIND研究員:吳湘芸
傳統中小型製造業的營運模式均採取接單型態來生產製造,在邁向高階產品生產過程中,營運及製造過程尚有數位轉型之瓶頸有待克服;以紡織產業為例,製造現場多半以紙本抄寫紀錄,經驗不易累績傳承,而設備聯網E化不足及系統/設備各自獨立未整合,亦無法精準掌握生產資訊及保修稼動。本專題分享以服務設計「以人為本」觀念的導入,將可透過各方用戶的需求通盤考量,找出最有利的技術整合解答。
上述產業共通性之問題,造成製造生產的參數、良率和品質無法維持一致,此一產業現況並非單一系統(點)問題,而是需要進行通盤審視研究,找出關鍵服務需求、場域痛點,以有利整體解決方案(面)的系統發展及生產營運資訊流設計建置。
服務設計概念結合資訊系統思維,開發更完整製造系統
一般業者透過資訊服務技術進入場域進行系統開發,問題解決的方式,通常是藉由實際過程問題的再發生,進行後續軟硬體來回調整解決方式,達到有效的使用與管理。而此方式有時非但無法真實解決核心的問題,更會因來回的修改驗證讓場域使用者產生對系統/平台不好用的不信任感。
服務設計主要是由人、機、環三種要素所構成,以解決問題、提供服務為目的。透過觀察、分析、方法和工具產出能被實踐的整合性解決方案。服務設計工具像是運用完整的關係人訪談法,完整拆解使用者進行工作時的步驟,藉此找尋問題與找到最佳介入時機點,而後再完整拆解使用者進行工作時的步驟,藉此找尋問題與找到最佳介入時機點。
圖一:服務設計工具(如關係人訪談法)導入紡織(紗線業),分析關係人作業需求
圖片來源:洪天創意
服務設計結合資訊系統導入,幫助製造業數位轉型三步驟
- 服務流程與方法設計
進行實地觀察和深入的場域關係人訪談,以全面了解場域的現況和問題點。採用服務設計的流程,包括:用戶分析(問題定義、用戶旅程地圖繪製(AS IS-TO BE)、角色模型建立)、關鍵服務需求,以確保全體團隊對於問題和需求有一致的理解。引入設計思維工具,促使團隊以使用者為中心,思考解決方案,同時確保產出的設計能夠有效解決真實問題,進而產出設計解法與服務藍圖。
- 資訊服務系統導入服務設計規範
制定具體的服務設計規範,確保資訊服務系統的開發和導入符合使用者需求和現場實際情況。包含:用戶人機環規範、系統UI介面建議、需求規格與設備安裝建議、人因工程建議。將服務設計的方法融入系統開發的每個階段,從需求分析到介面設計,以確保最終產出的系統符合實際使用情境,並確保資訊系統能夠有效整合現有業務流程,同時提供足夠的彈性以應對未來可能的變化。
- 場域導入服務設計規範
將服務設計與資訊服務合作的成果直接應用於實際場域,確保設計的方案在實際應用中能夠達到預期效果。透過教育訓練和知識傳遞,使場域內的管理者、生產員、品檢員和客戶能夠理解並適應新的生產數位方案。建立反饋機制,及時了解場域內實際使用中的問題和挑戰,以便隨時調整和優化系統。
實地驗證示範以完善用戶體驗設計
運用資策會引導資通訊專業技術與服務設計的方法及工具合作,導入資訊系統服務方案在實際場域呈現至傳統紡織場域,因應使用者需求、場域痛點問題,設計開發以優化系統功能,發展高階針織生產製造智能檢測服務系統,同步導入「機聯網建置(IoT)」、「即時資訊可視化(MES)」、「生產數位分析情境模組(BI)」與「系統介面設計(UI)」,有效提升場域整體各面向(生產、品檢、管理、客戶)管理的品質,改善作業反應時間由半天縮短至30分鐘,及提升生產效率80%至85%,即時掌握生產進度並提高產品品質良率從97%提升至99%;上述解決方案亦已推展擴散服務至5家紡織相關企業,預期單一年度可帶動紡織業超過 2,300 萬元商機,體現產業智慧升級的成果。
封面圖片來源:政霖針織股份有限公司
資料來源:資策會數轉院數位服務創新中心團隊
福禍未知,Open AI推最新技術Voice Engine複製人聲僅需15秒
FIND研究員:簡立婷 ChatGPT的開發商OPEN AI,日前推出最新研究成果「Voice Engine」,聲稱只要提供15秒的語音素材,即可複製生成近乎百分百的人聲,此一技術的問世,除了帶來突破性的進展外,也讓日後該語音技術的應用埋下隱憂。 >
天然氣也能做到「碳中和」!
FIND研究員:李韻柔 我們生活中不可或缺的能源之一「天然氣」,一旦缺乏就會陷入困境,但由於它在使用時會排放二氧化碳,屬於化石燃料的一種,因此近來也常被視為汙染來源。為了在使用天然氣的同時實現「碳中和」,各種技術都在研究之中,其中之一就是「甲烷化」技術。這項技術是如何運作的?它又有什麼樣的優勢呢? >