近年來,世界各國開始努力減少使用石油、煤炭與天然氣,希望降低地球暖化帶來的影響。在這樣的背景下,一個過去比較少被一般人注意的名詞,突然變得很熱門,它就是「綠氨」。
很多人第一次聽到「氨」,會想到有刺鼻味道的清潔用品。不過其實,氨早就是世界上非常重要的工業原料。農田裡常見的肥料,很多都和氨有關。只是以前製造氨的方法,需要消耗大量天然氣,也會排放許多二氧化碳,因此被認為不夠環保。
現在科學家開始研究另一種做法。他們利用太陽能、風力等再生能源發電,再把水分解成氫氣與氧氣。接著,再從空氣中取得氮氣,把氫與氮結合起來,最後做成氨。因為整個過程盡量使用綠電,所以這種氨就被稱為「綠氨」。
氨的化學式是:
意思是一個氮原子和三個氫原子組成。傳統做法裡,氫通常來自天然氣,因此會排放大量二氧化碳。但綠氨的做法不同。先利用太陽能、風力、水力等再生能源發電,再透過電解水,把水分解成氫與氧,這樣得到的氫氣,如果全程使用綠電,就叫「綠氫」。接下來,地球空氣大約有 78% 是氮氣,所以氮其實很多。工廠會把空氣中的氮分離出來。最後再把氫與氮合成氨,只要氫的來源是綠電,就能稱為「綠氨」。
為什麼世界開始重視綠氨?原因是它可能成為未來的重要能源。現在的太陽能與風力雖然越來越普遍,但它們有一個問題,就是不容易長時間保存。例如晚上沒有太陽,太陽能板就無法發電;沒有風的時候,風力發電機也會停下來。因此,許多國家都在尋找可以把能源存起來的方法。
有些科學家認為,綠氨可能就是答案之一。因為氨不只能存放,也可以運輸,甚至還能燃燒發電。近年來,許多發電廠開始研究把氨和煤一起燃燒,希望減少碳排放。還有一些公司正在開發「氨燃料船」,希望未來的大型貨輪能改用氨當燃料,而不是使用容易造成污染的重油。
其中,日本 是投入氨能源研究最積極的國家之一。澳洲 和沙烏地阿拉伯也正在規劃大型綠氨工廠,希望未來能出口綠氨到世界各地。
不過,綠氨也不是完全沒有問題。首先,氨有刺激性氣味,如果外洩太多,可能傷害人體的眼睛與呼吸道,因此安全管理非常重要。其次,目前製造綠氨的成本還很高,因為需要大量再生能源與昂貴設備,所以價格比傳統氨更貴。
此外,雖然氨可以燃燒,但它不像汽油那麼容易點燃,因此相關技術還在發展中。有些專家也認為,把電力先變成氨,再把氨變回電,中間會損失不少能量,所以效率未必最好。
即使如此,許多人仍認為綠氨可能是未來能源的重要選項之一。因為它能幫助人類把風力、太陽能這些不容易保存的能源,變成可以儲存與運輸的燃料。未來的世界,除了買賣石油與天然氣之外,也許還會開始大量交易「綠氨」。
用個比喻來說,,綠氨或許就像是一種「把陽光和風裝進罐子裡」的方法。雖然它現在還在發展中,但未來有一天,人們搭乘的船、使用的電力,甚至城市裡的一部分能源,都可能和綠氨有關。而且,綠氨除了可能成為能源儲存媒介外,它能和廢水治理連動,幫助減少污染。
總結來說,綠氨不是魔法,也不是口號,而是一條把污染治理與低碳能源連起來的科學路線。它現在仍在進步中,但已經讓我們看到:未來的能源,不只要夠用,還要更乾淨、更負責任。
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範例問題:
- 你覺得把廢水中的物質轉成能源,最大好處是什麼?
- 為什麼新技術在實驗室成功後,還不能立刻全面使用?
- 如果你是科學家,會先改進綠氨技術的哪一部分:效率、成本,還是安全?
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