中央研究院淨零科技

去碳燃氫是以「甲烷裂解(Methane pyrolysis)」技術，將天然 氣(主成份為甲烷)在無氧條件下，裂解產生氫氣和固態碳 (如下圖) ，再以所產之氫為燃料發熱或發電。由於碳在燃燒 前以固體型式分離另做使用，所以後續之燃燒反應不產生二 氧化碳。此技術產製之氫氣 (又稱青綠氫 Turquoise hydrogen)，可混入天然氣混燒，或最終全氫直接燃燒發電， 產出零碳潔淨電力。  裂解方式大致分為催化裂解及電漿裂解兩類，本院分別以此 二方式研發技術。  去碳燃氫技術實際裝置設計將包含去碳製氫機組(甲烷裂解 反應器)，再串接燃氫發電機或氫燃料電池機組，這些皆是 目前研發中的新興淨零科技。

目前全球尚不能直接大規模以全氫氣發電的原因有二，說明如下：

1. 全氫燃燒發電技術尚未成熟：
   氫氣燃燒與天然氣燃燒有不同特性，因此，燃燒發電機組所需材料及系統設計也有所不同，這些都仍在研發中。
   許多國際大廠已逐步設計可高比例混氫燃燒的燃氣發電機，目前已逐步有全氫燃燒渦輪發電小型機組(Siemens 10-15MW)，但預計在2030年後，方可能有全氫燃燒渦輪發電機技術(大型機組)可成熟至商業化。
   目前在安全考量下，現有舊型天然氣燃氣渦輪機組僅可容忍10%混氫發電；目前國際大廠(Siemens與GE)已開始有50%混氫發電的新型渦輪發電機大型機組(400MW以上)。
2. 低碳/零碳大量產氫技術尚未成熟：
   氫能燃燒發電另外一個關鍵問題為氫氣供應來源是否為低碳或零碳氫氣，否則便無法解決碳排問題。目前氫氣供給主要技術為天然氣蒸汽重組技術(Steam Methane Reforming)，此技術雖然可大量產製氫氣，但是仍會排二氧化碳，因此需要搭配CCS技術方可減碳，也才是低碳氫，惟目前CCS亦尚未能大量發展布建。
   另外一種氫氣供給技術即為電解水產氫，如要無碳氫，則須使用綠電來電解，但目前全世界各國綠電供給皆尚未能滿足目前的用電需求，綠電應以電力直接使用為優先，而非用於製氫。
   去碳燃氫可望未來能產大量氫，但仍須研發
    

去碳燃氫可發電量與投入天然氣量成正比。本院日前完成重要技術里程碑─去碳燃氫機組串接65kw商用天然氣發電機混氫10%發電，但是目前此技術仍在研發及優化階段，因此，目前去碳燃氫發電量之計算，均是在理論值的基礎上設定部分假設(如裂解能源效率、氫燃燒發電轉換效率等)，進行初略估算如下：

• 若使用1公噸天然氣直接發電，發電效率50%的情境下，可發出7,700度電，但排出約2.75公噸二氧化碳，電力排碳係數為0.357 (kg/KWh)。
• 若將1公噸天然氣使用去碳燃氫技術，在100%裂解率、使用全氫進行燃燒發電、氫燃燒發電轉換效率50%的情境下，將可發出4,277度電，但為零碳潔淨電力。