在這個煤、石油、天然氣等礦產資源正在日益枯竭的時代,還有什么會成為我們能夠依賴的新能源?你也許會有很多答案,太陽能、風能……什么又能突破最后一根充電線的束縛,成為消費電子產品便捷持久的電能來源呢?毫無疑問,最佳的答案就是燃料電池。
早在200多年前,英國人戴維就首先提出了燃料電池的原理,在30多年后的1839年,另一位英國人格羅夫第一個制作出了氫一氧燃料電池。但是直到上個世紀末,燃料電池才以它獨特的優(yōu)點得到了世界越來越多的關注和研究,成為能源技術研究的舞臺上最激情四射的舞者。
《美國向氫經濟過渡的2030年遠景展望報告》將開發(fā)燃料電池技術,特別是開發(fā)氫能技術。列為涉及國家安全的技術之一,提出要走以氫能為能源基礎的經濟發(fā)展道路。此外,美國能源部制定了“氫計劃”,計劃在2010年實現(xiàn)燃料電池汽車氫燃料的市場份額達到25%。
對這個存在了兩個世紀的“老技術”,我們是否應該給予更多的重視,也許,它真會是一個不錯的商業(yè)機會!
燃料電池原理
燃料電池由燃料、氧化劑、電極和電解質四個主要部分組成。常用的燃料有氫、甲醇、液氨和天然氣等,氧化劑主要為空氣中的氧。由電催化劑和防水劑組成的“燃料電極”(負極)和“氧電極”{正極)是燃料電池的重要部件,正負兩極由電解質隔開。在電催化劑(目前主要為鉑金屬,約占燃科電池一半以上的成本)的作用下,分布在兩個電極上的燃料和氧化劑與電解質一起發(fā)生化學反應,產生的電子由導線引出,這樣就發(fā)出電了。只要不斷地有燃料和氧化劑輸入,燃料電池就可以持續(xù)地供電,而不像干電池和蓄電池那樣隨著反應物消耗殆盡就壽終正寢了。從本質上說,燃料電池是一種發(fā)電裝置,它和普通電池一樣是將化學能轉化為電能,但是人們習慣上更喜歡稱之為“電池”。
廣泛的應用
高效、潔凈是燃料電池的最大特點,但是更具魅力的是它的應用領域非常廣泛。根據工作溫度和發(fā)電功率的不同,燃料電池的應用領域可分四類:
1、大型發(fā)電。可替代火力、水力或核能發(fā)電,用于商業(yè)發(fā)電和工業(yè)生產;
2、住宅發(fā)電??山ㄔ诠ⅰ⑥k公樓等地帶,用于分散發(fā)電和余熱利用;
3、航天航海及變通運輸。用于宇宙飛船、潛艇、機器人、汽車、交通艇等的動力系統(tǒng);
4、攜式電子產品及通信。包括筆記本型計算機、數(shù)碼相機、移動電話、通訊系統(tǒng)等。