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風光浪複合綠能高壓空氣應用能源系統

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風光浪複合綠能高壓空氣應用能源系統

●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。

線上展網址:
https://tievirtual.twtm.com.tw/iframe/295d6f82-4918-41c4-bb6c-5beb3d353d6e?group=23bfb1fa-dd5b-4836-81a1-4a1809b1bae5&lang=tw

國立屏東科技大學

本校目前設有農業、工程、管理、人文暨社會科學、國際、獸醫、達人等七學院,系所發展完整,各種領域的學習資源豐富。教學上學術理論與實務操作並重,因此各類教學及實習廠館設備完善;圖書館藏書近30萬冊,各類電子資料庫、視聽軟硬體設備齊全,校園光纖及無線網路建構完整;更設有國家植物園、動物收容中心、藝文中心、示範農場、各類標本館及全國大學最大最完善之體育館…等,提供全校師生完整的教學機能。 在學術研究上,本校近五年在農業科學及生態與環境學這兩學門名列WOS期刊論文影響係數權重積分前15名;農業科學、植物與動物科學、免疫學與微生物學、生態與環境學、地球科學等學門也列入論文總篇數及總引用次數前15名,成績斐然。近年更連續榮獲教育部「獎勵大學教學卓越計畫」補助,致力營造更優質的教學環境,全面提升教師教學品質及學生學習成效,以達成本校「全人化」、「專業化」與「國際化」之教育目標。

聯絡人

  • 姓名:徐子圭

  • 電話:0933242770

  • 地址:

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其他資訊

  • 展館別:未來科技館 半導體專區

  • 所屬代表參展單位:國家科學及技術委員會

  • 主要應用領域:綠能與環境

位置 更多資訊

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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

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