●技術簡介:
運用船艦由風、太陽及海浪擷取能源的創新系統,共12項利技術發表,可由空氣中擷取的二氧化碳與海水電解的氫,藉由海浪能趨動高壓空氣震波系統反應生成乙二醚(柴油)及甲醇;另外動力來源為新一代燃料電池:鋅燃料電池,藉由海水電解的氧可循環再生使用;同時藉由特殊風能收集器設計,可將海水閃蒸為淡水供全船人員使用。
●技術之科學突破性:
本技術運用於油輪船艦動力系統為例,可由風能、太陽能及海浪能擷取能源的一項創新系統設計。說明如下:
【1】風能擷取系統:本風能系統非傳統風力發電機,為一新型式之管式風力發電系統。針對設計不錯之風機風能轉換率CP 值可達 0.4(CP/風能係數,貝茲理論極限值為0.593),因高風速除易造成結構受損,亦使氣流無法順利流穿過風機本體轉換風能,致使受回壓造成氣流形成外旁通之無效氣流;本設計可具有導流及集風功能之風力機設計,此設計主要在改善上述的問題,CP值經實驗測試平均可達0.51。
【2】動力系統:以ZINC鈄燃料電池為核心,複合能源系統發電件可以提供能量將海水淡化,並將其電解為氫氣與氧氣,該燃料電池則利用電解生成的氫氣與氧氣進行氧化還原反應,如此可以重複利用該燃料電池中的電池材料,減少船舶於航行途中補充燃料或電池材料的次數,進而降低航行的成本及時間。
【3】海水淡化組件:動力裝置另包含一加壓組件及一產熱件,該產熱件以一高壓空氣管連通該轉動加壓件,該淡水管較佳通過該產熱件。如此,可以利用風力加壓形成一高壓空氣並轉換為熱能,藉此對待電解的該淡水加溫,具有提升該淡水的電解效率的功效,可較目前海水淡化設備生成設備產量增加50%,耗能減少40% 。
【4】二氧化碳擷取系統:包含二氧化碳捕捉組件及燃料生成槽,該二氧化碳捕捉組件連通風力系統,該燃料生成槽以二氧化碳管連通該二氧化碳捕捉組件,並以第二氫氣管連通該電解槽。如此,二氧化碳捕捉組件可以捕捉氣流中的二氧化碳,並於該燃料生成槽內與電解產生的氫氣反應,以獲得備用燃料,具有減少燃料短缺的可能性的功效。其中,該二氧化碳捕捉組件較佳包含鹼液槽及二氧化碳吸收件,該二氧化碳吸收件連通該風管,一進液管及一排液管分別連通該鹼液槽及該二氧化碳吸收件,該排液管較佳通過該產熱件。如此,可以加熱含有二氧化碳的一鹼液,降低二氧化碳於該鹼液中的溶解度,具有提升蒐集二氧化碳之功效。
【5】太陽能模組:包含太陽光電及太陽熱能組件,一般太陽光電轉換率約12~18%,太陽熱能轉換率約30%,本組件以熱能轉換件為主,光電轉換件為輔,並且以熱能組件耦合風能系統及波浪能系統,共同趨動二氧化碳震波系統,以使氫及二氧化碳生成甲醇及乙二醚。
【6】波浪能模組:例用海浪擺動船身,趨動三級慣性活塞式壓縮器產生氣體加壓作用,可耦合二氣化碳擷取系統,加壓為高壓氣體儲存應用。
●技術之產業應用性:
用船艦由風、太陽及海浪擷取能源的創新系統,可由空氣中擷取的二氧化碳與海水電解的氫反應,藉由海浪能應用產生高壓空氣震波趨動反應生成乙二醚(柴油)及甲醇,同時以潔淨的鋅燃燃電池為動力航行,以一艘500噸油輪空船自台灣啟航,行經南極半年時程往返,即可滿載柴油及甲醇返航,可以說是現代綠能科技的諾亞方舟。其中風能擷取系統CP值經實驗測試平均可達0.51;海水淡化組件較目前設備產量增加50%,耗能減少40%;二氧化碳擷取系統為高壓氣體應用之創新設計,有助降低全球暖化問題 。太陽能模組:包含太陽光電及太陽熱能組件,一般太陽光電轉換率約12~18%,太陽熱能轉換率約30%,本組件以熱能轉換件為主,光電轉換件為輔,並且以熱能組件耦合風能系統及波浪能系統,共同趨動二氧化碳震波系統,以使氫及二氧化碳生成甲醇及乙二醚。波浪能模組:例用海浪擺動船身,趨動三級慣性活塞式壓縮器產生氣體加壓作用,可耦合二氣化碳擷取系統,加壓為高壓氣體儲存應用;從流體能量的角度看來,以目前的技術儲存高壓氣體顯然比儲存高溫熱能容易的多,因其能量補充速度非常快,不同於電瓶充電需要花費相當長的時間;而且高壓氣體容易保存,不易散失,所 以將它當成一種短期(相較於化學能)的儲能方式,是一個不錯的選項;其先在低溫時將氣體融入溶劑中,將溶劑用幫浦打成高壓,再用熱能或電能將氣體從溶劑中逼出,如此就能較有效的產生高壓空氣。
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技術成熟度:實驗室階段
展示目的:可交易技術、可交易專利
流通方式:專利授權/讓與、技術授權/合作、自行洽談
敬請期待!