科大團隊提出策略性排放標準 推動製氨工業實現減碳

由香港科技大學（科大）領銜的國際跨學科研究團隊提出制定策略性綠氫碳排放標準，能推動製氨工業經濟有效地近100%減碳，同時避免土地資源緊張和電網擁塞等問題。這項開創性研究首次確定了最優成本的製氨工業產氫設施和排放標準。

氨生產主要依賴化石燃料製氫，每年在歐洲產生 3,600萬公噸的二氧化碳排放。通過水電解產生綠氫，可以大幅減少碳排放，因為它只需要電力，而電力可藉由可再生能源產生。

然而向低碳氫能轉型造成經濟和運輸的巨大挑戰，以電網產生綠氫尤甚。地區因素帶來複雜影響，當中包括可再生資源的供應及當地電力生產的碳強度，以致排放標準和生產成本之間的關聯機制尚不明確。

為填補此鴻溝，由環境及可持續發展學部助理教授盧中銘教授、公共政策學部助理教授Magdalena KLEMUN教授及其博士生Stefano MINGOLLA博士領導的研究小組與蘇黎世聯邦理工學院合作展開研究，利用歐洲38個地區於2024-2050年的高解析度再生能源數據，探討歐洲一系列排放標準對生產成本的影響，以及向再生能源電解製氫轉型的可行性。儘管資料來源和結果針對歐盟，但其他地區的難減排產業轉型使用低碳燃料時，該研究的方法和思路也具有參考意義。

研究發現，相較於歐盟委員會等監管機構提出的較寬鬆的目標，提高減排目標至95%仍然可行，而且成本增幅極小。但是，完全依賴再生能源離網運作以實現100%減排，成本和土地需要顯著上升，在一些土地資源有限的地區，轉型受到限制。

盧中銘教授表示：「有策略地制定排放標準，對於製氨工業向低碳技術轉型至關重要。」

Magdalena KLEMUN 教授補充：「這項研究為政策制定者在平衡環境目標、成本和資源可用性方面提供了重要依據。」研究強調，有策略地選用排放標準，同時結合技術創新投資，方能改善廠房設計的靈活性，使之能適應波動的再生能源供應，降低離網生產電力的成本和土地需求。

政策制定者可以因地制宜，在條件有利生產綠氫的地區設定更嚴格的減碳目標。相較化石燃料製氫的成本，這些地區可以在不增加成本或極小增幅的情況下，實現接近零排放；至於條件不利的地區則可以採取較不嚴格或延遲的措施。

Stefano MINGOLLA 博士表示：「通過採用因地制宜的分階段戰略，並優先考慮廠房的靈活性，一些較難減排的行業可以在保持競爭力的同時，更好地管理低碳技術轉型。」

這項研究最近在頂級跨學科期刊《Nature Communications》上發表，由Stefano MINGOLLA博士為主要作者，盧中銘教授和Magdalena KLEMUN教授為聯合負責人，科大機械及航空航天工程系的Francesco CIUCCI教授、蘇黎世聯邦理工學院的Giovanni SANSAVINI教授、Paolo GABRIELLI博士、Alessandro MANZOTTI和Matthew ROBSON、以及氨能協會（Ammonia Energy Association）的Kevin ROUWENHORST博士共同參與。