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     [燃料电池未来家庭的新能源] 
 
燃料电池未来家庭的新能源
 
 

PlugPower公司宣布,到2001年,他们将向市场全面推出家用燃料电池。这种电池功率为7000瓦,可解决280平方米住宅的用电和采暖问题,价格在5000美元左右。

专家预测在未来的21世纪,燃料电池的推广使用将引发家用能源的一场革命,它将使核电站、燃气涡轮发电机等发电手段面临挑战。燃料电池清洁又经济,如果你在自家的庭院或烟台安装一个家用燃料电池,并采用了美国PlugPower公司提供的设备,你家的电视机、电冰箱、空调、照明等家用电器的用电甚至于采暖需求都迎刃而解了。这套设备工作起来一点噪音也没有,其效率是一般设备的2倍,既安全,故障率极低。

法国电力公司和法国燃气公司也在加紧开发民用燃料电池。最近首次在塞纳河畔的歇尔小区安装一个中等大小的燃料电池,可解决200户居民的用电问题。据有关统计表明,全世界在运作,其中100个在日本,60个在美国,20个在欧洲。欧洲的燃料电池发电设备大都集中在德国。市场上的大部分燃料电池均采用日本东芝生产的Onsi品牌,该公司已装备了世界第一条批量生产燃料电池的流水线。

大家知道,普通电池是通过两个电极和电解材料相接触产生氧化还原反应,在电子、质子迁移的过程中形成电流。

燃料电池的工作原理也与普通电池一样,所不同的燃料电池的电极不会因使用时间过长而被腐蚀。大部分电池消耗的是氢和碳氢燃料。自然界的氢资源很丰富,通常以氧化氢的形成出现,比如水(H2O)。氢元素具有很强的氧化还原反应性能,无毒,不会产生任何污染物。不过氢气运输和贮存问题很难解决。

目前,氢的运输和贮存采用的是压缩氢气或在-252℃的条件下使之变成液态氢。另外,氢对贮存器皿材料的要求也很严格,要能耐高压,一般采用合成材料。这种氢气评放置起来也是个问题。这种氢气瓶放置起来也是个问题,很容易爆炸。液态氢贮存器的体积和重量相对于压缩氢气来说要小些,但其液化的费用过于昂贵,而且长期贮存容易挥发。

为了解决上述问题,燃料电池厂家采用一种间接方法,即使用城市的天然气网络或甲醇,通过化学反应使之变成氢。这样做的结果,既安全成本又低。当然如何采用更为科学的贮藏方式现正在研究之中,科学家拟采用纳米管和活性碳技术,使燃料电池更清洁、更安全。科学家在研究和制备一维碳纳米材料时发现,纳米碳纤维在室温下就具有优异的储氢特性,储氢量是稀土类金属化合物的数倍。碳纳米管和碳纳米纤维等一维纳米碳材料,很可能成为下世纪应用前景远大的储氢材料,它将大大促进家用燃料电池的推广和应用。

燃料电池的用途十分广泛。它不仅能解决住宅和建筑物的用电问题,而且可为轿车、公交车辆、飞机、便携式计算机甚至于移动电话提供电源。燃料电池将在下世纪能源领域内独领风骚。

 
 
 
 
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