在交通移動領域（mobility sector）大規模部署氫能之前，仍有許多技術挑戰待克服。而數個盧森堡機構正在開發創新解決方案。
此篇盧森堡創新局（Luxinnovation）的文章最初發表於《國際汽車 Automotive International》期刊。
隨著對綠色交通移動解決方案的需求不斷增加，汽車產業預期將在未來十年內經歷一次重大的科技變革。使用氫作為比化石燃料更潔淨的替代選項將是該產業轉型的核心。
盧森堡經濟部智慧移動處長Jean Schiltz贊同道：「氫是由我們當前的能源混合組成，轉換至可再生能源，並完全去碳化的關鍵因素。」盧森堡政府最近通過的國家氫能策略亦證實了這一點，並概述了氫能在盧森堡關鍵領域中，能以最節能的方式實現去碳化的目標。
氫是由我們當前的能源混合組成，轉換至可再生能源，並完全去碳化的關鍵因素。
Schiltz先生表示：「首要目標是盡可能從電動化中受益，而氫是不可或缺的輔助。在許多運輸使用案例和工業過程，電動化並非是個合適的選擇。而在長途運輸和重型負載應用的減碳方面，氫也可以發揮重要作用。」
交通移動領域的氫創新
數個盧森堡機構正朝向該領域邁進，例如：氣體控制產品和系統製造商Rotarex，提供專為汽車應用氫氣所設計的高效能氣體控制閥。而專精重型汽車領域的Groupe Jourdan正在進行一項旨在將電動汽車轉變為零排放混合動力電動車的研發專案。此外，創新的新創公司DMA Tech則開發了一種以氫為燃料的內燃機。
DMA的技術讓現有的引擎使用氫來運轉，而不用汽油或柴油。DMA創辦人兼執行長Jacques Bouvy表示：「通常這個過程會產生高濃度氮氧化物相關的污染，但我們的創新方案解決了這個問題，且無需在排氣系統上使用複雜的過濾系統，不僅如此，我們還提升了整體功率。」改善過的引擎可在低轉速下產生高扭力，因此DMA的創新方案亦適用於火車、卡車、船隻、發電機等。
由於內燃機引擎擁有絕佳的成本優勢，許多知名製造商因此持續大力投資，我們則提供了一項環保的替代方案。
經過四年的發展，DMA解決了大部分技術問題並獲得歐美專利，且正與多家工業夥伴討論合作，Bouvy先生對市場的熱烈反應表示歡迎：「由於內燃機引擎擁有絕佳的成本優勢，許多知名製造商因此持續大力投資，我們則提供了一項環保的替代方案，我們最大的競爭對手則是燃料電池。雖然我們的動力轉動效率稍低，但其成本僅為燃料電池的三分之一。這個市場龐大且多樣，而我們的解決方案更適合商業應用。」
工業應用
交通移動是盧森堡政策中的一項優先重點產業，另一個則是製造業。為全球冶鐵產業提供技術的國際工程公司 Paul Wurth（隸屬於SMS集團）是該國的主要廠商之一。該公司的副總裁暨H2/低碳冶鐵主管Ingo Both解釋：「在鋼體生產的過程中，焦煤和高爐製程佔了85%二氧化碳排放量。我們的產品對於致力減少二氧化碳足跡的客戶而言極為重要。」Paul Wurth在過去幾年持續努力地透過開發氫基解決方案，以減少工廠的化石燃料或煤炭消耗，並提高其能源效率。
Paul Wurth於2019年以20%的持股比例入股德國環保科技公司Sunfire GmbH，該公司主力開發和生產高溫電解槽和高溫燃料電池。此外，Paul Wurth還與德國鋼鐵製造商Saarstahl和Dillinger一同參與H2Syngas計畫，旨在開發在高爐工藝中使用製程氣（process gases）和大量氫氣的技術。為了加強科學合作，Paul Wurth在盧森堡大學設立能源處理工程的講習課程，帶領與氫處理和碳中和等工業加工過程相關的先進研究。
Both先生說：「焦煤氣爐已含有50%的氫氣，第一個將這種氣流用於冶金目的的商業計畫已經就位。未來2到3年內將有更多計畫出現。以長期發展而言，我確信絕大部分的收益都或多或少都與氫相關。」
跨境合作
國際合作對於處理與氫相關的技術挑戰來說是不可或缺的。在氫科技與系統方面，盧森堡是簽署歐洲共同利益重要項目（Important Projects of Common European Interest, IPCEI）的22個歐盟成員國之一，而該國經濟部正為該策略價值鏈中的多項盧森堡計畫與提案提供支持。
Schiltz先生指出：「像是在氫氣生產和採購方面，我們還在研究與鄰近大區（Greater Region）夥伴合作的可能性。」由於盧森堡是重要的公路交通樞紐，加入歐洲氫能電網的一部分十分重要。能源公司Encevo和Creos已與法國天然氣營運商GRTgaz合作展開MosaHYc計畫，以打造一個新的氫氣區域及跨境網絡，將兩條現有的天然氣管道翻新成一個連接德國Saarland、法國Lorraine和盧森堡邊境的網絡。
盧森堡科技研究院（Luxembourg Institute of Science and Technology, LIST）正在與法國新創公司3D Oxides合作進行一項與氫相關的重要研究計畫。此項共同計劃的重要技術突破在於，透過可再生能源與電解槽來實現環保製氫。盧森堡科技研究院的材料研究與科技所主任Damien Lenoble解釋：「我們正在研究一系列新的材料，可直接使用太陽能來觸發水分子分裂，而不須先將水分子轉化成電能。」
LIST還致力於數個與燃料電池技術相關的研究計畫，例如改善燃料電池的耐用性，並透過將所需催化劑（尤其是鉑）的用量減至最少來降低成本，以及使用輕量材料增強整體設計。最近的一項研究是和位於盧森堡的歐洲太空資源創新中心（European Space Resources Innovation Centre, ESRIC）進行合作，將氫處理技術應用於太空資源方面，使用複合材料來設計輕質、耐用且安全的氫氣貯罐。
產業接受度
LIST的優先事項是讓研究活動與市場需求維持一致性，而Lenoble博士對市場接受度的研究結果抱著樂觀的態度：「如果我們能夠展示一種有效的環保製氫解決方案，業界就能迅速採用，但這個技術仍需要再4到6年研究才能達到成熟。反倒是燃料電池研究計劃的成果若是成功、可以更快的實行。」
如果我們能夠展示一種有效的環保製氫解決方案，業界就能迅速採用。
Lenoble博士的目標是為盧森堡的汽車和工業公司提供相關的技術平台。他還希望與汽車製造商合作，以便在真實環境中測試和評估其部門的技術。他表示：「如果我們設法開發出『盧森堡製造』的太陽能製氫技術，我們將會為解決全球暖化問題做出真正的貢獻。」
照片來源：DMA Tech, 盧森堡科技研究院/Olivier Minaire