金色與紅色相間的流線車體,由高雄應用科技大學團隊研發的氫能車,在今年教育部舉行的「技職之光」頒獎典禮十分引人注目,許多女生看到它可愛外型都忍不住直呼「卡哇依」,而團隊也特別幫這項智慧結晶取了一個別出心裁的名字,叫做「樂活精靈」,希望藉此來寓意環保、樂活,更期盼透過團隊的創意研發來為愛護地球盡一份心力。
在環保意識抬頭下,世界各國為了降低對石油的倚賴與減少空氣汙染,不少政府當局與車廠都致力於電動車發展。但事實上,除了電動車外,國際上也有愈來愈多團隊投入氫能車的製造,希望從「氫」與「氧」的科學原理出發,打造出兼具環保與節能效益的氫能車。
帶領學生研發「樂活精靈」的高應大應用工程系助理教授郭俊賢表示,氫能車是運用氫氧燃料電池來發動,將化學能轉換成電能。而氫氧燃料電池的科學原理其實沒有我們想像中艱澀,主要是由電解水過程的「逆反應」推演而來。
何謂逆反應?郭俊賢解釋「電解水」是透過電解方式,將水還原成「氧氣」與「氫氣」,而氫能車所使用的燃料電池則是運用氫氣與氧氣,透過電化學反應來製造電力,這樣的過程也可以將其看成是一種能量轉換,也就是把燃料電池內的化學能直接轉換成電能,讓氫能車可以順利發動、運轉。
他表示,一般人常聽到的「電動車」,主要是透過電力來驅動馬達,讓車子可以往前跑,但電動車所使用的電池則主要是具備儲存電力功用的「蓄電池」。但氫能車則是利用燃料電池來「發電」,兩者特性不同,不能混為一談。
換句話說,「燃料電池」雖然也有「電池」兩字,但燃料電池具備的發電特性則跟目前常用的充電電池原理卻有所差異,不了解的人常會對兩者間的差異感到一頭霧水。
「早在1839年就有燃料電池的概念誕生」,郭俊賢笑著說,燃料電池可不是現代科學家的產物,早在一百多年前,英國科學家 William Grove 就已經從電解水實驗的過程中靈光乍現,逆向思考出研發燃料電池的可能性。但那個年頭正是蒸氣動力機蓬勃發展的工業崛起時代,加上石化燃料取得容易,在環境保護意識不足的情況下,也讓當時的燃料電池研究缺乏向上一層樓發展的推力。直到人類開始意識到環境汙染對地球的傷害,才帶動燃料電池的積極研發。