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前瞻技術脈動：能源技術（202308）

關鍵字：碳排放；能源存儲；金屬燃料；氫電池；海上風力發電；電網；
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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2023年10月6日
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圖、前瞻技術脈動：能源技術（202308）
 
為地球和月球上的無碳能源尋找金屬燃料
加拿大麥基爾大學及荷蘭埃因霍溫理工大學的研究團隊在低重力下進行鐵粉燃燒，實驗中發現僅會產生鐵鏽而不會排放二氧化碳，鐵粉做為燃料具有低碳排量，且有高於汽油的能量密度，亦可透過還原鐵鏽的方式儲存電力。這些研究成果為解決碳排放和能源儲存的問題提供了新的解決方案，進一步提升了能源利用效率，對於推動碳中和及永續能源發展具有重要意義。由於月球上蘊藏豐富的鐵元素，其可做為火箭或地面交通工具的推進劑。
參考資料：Pursuing metal fuel for carbon-free energy on Earth and the moon. Tech Xplore, 2023/06/01.
 
氫電池：將氫儲存在煤中可能有助於推動清潔能源經濟
賓州大學的科學家們發現，煤炭可能成為一種潛在的儲存氫氣的方式，儲存氫氣猶如電池儲存能量，這有助於解決建立清潔能源供應鏈過程中面臨的重大障礙。這項新技術旨在解決氫氣的儲存問題，目前氫氣儲存代價高昂且效率低下。
 
研究團隊發現，煤炭具有良好的吸附和擴散潛力，即可以儲存大量氫氣。研究人員表示，使用煤炭作為地質氫電池是合理的，因為煤炭資源豐富，並且我們已經建立了煤炭基礎設施。將氫氣注入煤炭後，氫氣會吸附在煤炭表面，與甲烷一樣，可以在需要時將氫氣抽出。這種方式可以促使煤炭開採社區為氫氣基礎設施的建設帶來新經濟機遇。該研究團隊未來將研究煤炭的動態擴散性和動態滲透性，以探討氫氣注入和抽取的速度。此研究發表於Applied Energy期刊上。
參考資料：Hydrogen battery: Storing hydrogen in coal may help power clean energy economy. Science Daily, 2023/05/26.
 
將海上風電併入中國電網可以進一步實現碳中和目標
哈佛大學及華中科技大學合作對海上風電的部署進行研究，針對中國沿海省份土地有限但人口密集、能源消耗和碳排放量高的問題，結合對海上風能資源和經濟的分析設計了詳細評估模型。考慮風電場的微觀選址，根據每小時的電力系統需求，擬定中國各省級海上設施、傳輸和存儲投資的最佳計劃。研究結果顯示至2030年，全國可再生能源普及率可從31.5%提高到40%；而到2050年，中國海上風電裝機總容量可望達到1500GW，相關成果已發表於《Nature Communications》期刊上。(762個字；圖1)
參考資料：Integrating offshore wind into China's power grid can further carbon neutrality goals. TechXplore, 2023/06/09.


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