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經濟日報 曹松清

國立中央大學綠能研究團隊以創新氨能發電技術參加「2026淨零排放科技國際競賽」,從競賽中脫穎而出,勇奪跨領域總冠軍。團隊整合氨能、高熵觸媒、燃料電池與數位孿生等前瞻技術,建立從材料研發、氨裂解產氫到發電及系統最佳化的完整技術鏈,展現中央大學在淨零能源領域的跨域創新實力。

此次奪冠技術聚焦氨能載體與低碳發電應用,整合高熵觸媒、模組化型氨裂解器(Compact Ammonia Cracker)、質子傳導型固態氧化物燃料電池(P-SOFC)及數位孿生(Digital Twin),建構完整的「氨轉電」(ammonia-to-power)系統,希望發揮氨能在分散式能源及淨零轉型上的應用潛力。

研究團隊首先從關鍵材料著手,開發非貴金屬高熵觸媒,再進一步延伸至結構化觸媒及實際氨裂解設備。透過自主設計的模組化型氨裂解器,將預熱、加熱及觸媒反應整合於單一系統,朝設備小型化、模組化及高效率熱管理發展。

經氨裂解產生的富氫氣體,接續導入P-SOFC進行發電,讓材料、反應器及燃料電池不再是各自獨立的研究項目,而是串接成完整能源轉換架構,從氨裂解產氫一路延伸至電力輸出,強化技術朝實際能源應用發展的可能性。

除了材料及硬體,團隊也將數位技術導入能源系統,透過數位孿生平台整合觸媒實驗數據、氨裂解反應器模型及燃料電池發電模型,以虛實整合方式進行模擬分析,減少大量實體試驗需求,加快系統設計與最佳化速度。

依團隊目前系統碳排估算,在既定操作及能源來源條件下,相較台灣電網發電碳排放,減碳效益可達約75%。研究成果顯示,氨能若結合高效率燃料電池及智慧化系統管理,未來在低碳電力、分散式能源及提升能源韌性等方面具有發展潛力。

此次研究也是跨領域、跨國合作的成果。指導團隊包括中央大學材料科學與工程研究所/永續與綠能科技研究學院洪緯璿教授、材料科學與工程研究所李勝偉教授、化學工程與材料工程學系王瑋鈞教授、電機工程學系/資訊電機學院學士班/人工智慧國際碩士學程龔存雄教授,以及德國于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)蔡志龍博士。

團隊整合材料、氨氫能源、燃料電池、反應器設計及數位模擬等不同研究專長,從單一材料突破進一步走向能源系統整合,也凸顯淨零科技需要跨領域協作,才能將前瞻研究逐步推進至實際應用。

中央大學表示,此次勇奪跨領域總冠軍,不僅展現學校在氨氫能源、燃料電池及數位化能源系統的研發能量,也驗證跨領域研究成果朝實際能源應用發展的潛力。未來團隊將持續進行系統整合、效率提升及實場驗證,推動技術從實驗室走向產業,為台灣發展低碳、分散式且具高韌性的綠色能源系統開拓新的技術方向。

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