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未來的重要能源--燃料電池

來源:互聯(lián)網(wǎng) 2013-07-25 10:07:03

說兩句

 

  燃料電池主要由燃料、氧化劑、電極、電解液組成。使用的燃料非常廣泛,如氫、甲醇、液氨、肼、烴等。燃料電池和一般電池類似,都是通過電極上的氧化--還原反應(yīng)使化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。但一般電池內(nèi)部的反應(yīng)物質(zhì)消耗完后就不能繼續(xù)供電,而燃料電池因為反應(yīng)物質(zhì)貯存在電池外,只要燃料和氧化劑不斷輸入電池,就能源源不斷地發(fā)電。隨著這項技術(shù)的改進,燃料電池有可能代替火力發(fā)電,形成強大的燃料電池發(fā)電網(wǎng)。

  燃料電池是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的一種新型發(fā)電裝置,它熱損耗小,發(fā)電效率可達(dá)40--60%,比火力發(fā)電高出5--20%。此外,燃料電池除利用排熱再發(fā)電外,還可以生產(chǎn)蒸汽或熱水,因此它的綜合效率可達(dá)80%左右,并可實現(xiàn)城市熱電聯(lián)供。

  美國是世界上發(fā)展燃料電池最快的國家,目前至少有23臺燃料電池機組在發(fā)電,總裝機容量已達(dá)11兆瓦。美國開發(fā)燃料電池的重點是提高燃料利用率和降低燃料電池的生產(chǎn)費用及發(fā)電成本。最近,能源部又研制成功一種陶瓷燃料電池,這種電池將液體或氣體燃料放在兩塊波紋狀陶瓷片里面,使燃料同氧化劑直接進行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,因而可免除一般燃料電池所需的燃 料箱。它同內(nèi)燃機或其它燃料電池比較,釋放的功率高2倍,發(fā)電效率達(dá)55--60%。

  最近,美國貝爾通訊研究公司開發(fā)一種用燃料--煤氣作電源的電池,這種電池又輕又薄,卻能比普通電池產(chǎn)生更大的電力。該電池的設(shè)計是在2個作為電極的白金薄片中間,夾上一層厚度小于5000億分之1米,由氧化鋁薄片做的煤氣滲透薄膜。能量產(chǎn)生的過程是電化學(xué)反應(yīng)的過程,當(dāng)電池將氫和氧轉(zhuǎn)化為水時就釋放出電力。初步測試顯示,它能用1公斤的煤氣產(chǎn)生1000瓦的電力。這種電池輕薄方便,充電也方便--只需要換煤氣膠囊,它是電池開發(fā)研究的一個新產(chǎn)品。但是,這種電池目前的成本太高,還不能推廣至商業(yè)用途。

  日本早在80年代初就將燃料電池列入“月光計劃”,1986年起某些地區(qū)已推廣燃料電池發(fā)電。最近,東京電力公司將在五井火力發(fā)電站安裝一套目前世界上最大型(輸出功率為1.1萬千瓦)的燃料電池裝置。據(jù)估測,這套裝置進實用價值階段后,至少可滿足5000戶民用住宅的電力需求,因此具有較高的開發(fā)利用價值。
 

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