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零污染能源,科技新希望-燃料電池
壹●前言
說到電池,你首先會想到什麼呢?停電時,大家第一個想到的便是趕緊找電池,聽一聽收音機到底發生什麼事?我想幾乎每個人或多或少都曾使用過電池。計算機、大哥大等很多小電器使用電池,汽車或機車裡也少不了電池以發動車子。電腦主機板上也有電池以記錄時間以及相關基本資料。電池對我們日常生活影響非常大,就讓我們藉著這個機會,一起對電池有更進一層的瞭解吧!
中東地區的化石能源的蘊藏量非常豐富,而地區政治不穩定也是舉世皆知。化石能源因為屬於不可再生之資源,在人類大量得消耗之後,早已面臨枯竭的窘境。為了防範石油短缺影響經濟發展,各國莫不為能源多元化而努力。而根據英國石油統計報導,化石能源經過本世紀的大量使用之後,其存量只能再使用半個世紀。因此,該如何抑制溫室氣體排放?如果有辦法完全控制,有沒有替代的無污染能源?這是值得大家討論的議題。
燃料電池的優點
低污染:燃料電池比一般傳統火力發電方式更清潔,沒有二氧化碳及含硫的問題,更沒有核能發電核廢料的問題。若用氫氣與空氣作為燃料與氧化劑,其生成物只有水和熱。
高效率:因為燃料電池直接將燃料中的化學能轉換成電能,和一般傳統的發電方式不同,故不受卡諾循環的限制,理論上能量轉換效率可達80%。無噪音:燃料電池發電本體在發電時,不需其它移動機件的配合,因此沒有噪音問題。
用途多:燃料電池所能提供的電力範圍相當廣泛,小至手機大至百萬瓦發電廠,都在其適用範圍內。
免充電:一般電池是將能量貯於電池本體中,用完後即捨棄,或充電後再重複使用。燃料電池是由燃料中的化學能提供能源,它並不含在電池本體結構中,因此只要持續不斷地供給燃料,燃料電池便可以不停地發電。
燃料來源廣:只要含有氫原子的石化能源如石油、天然氣、煤炭、沼氣、酒精與甲醇等,通過一個轉換器,都可作為燃料電池的能源進料。目前更有利用高壓鋼瓶或金屬氫化物等儲氫材料製成的儲氫卡匣,成為燃料電池電力組,可取代一般的蓄電池。
零污染的目標
從前面燃料電池的發電原理,可以看出整個反應過程就是水電解的逆反應,因此其燃料--氫可以藉由水的電解產生。然而,以電分解水,再取得氫,依然必須用到電力,若再追究此電力的轉換來源與成本,則氫的價格必然不斐,而且能源使用效率也不見得比汽油高。所幸水的電解可以考慮使用離峰電力、太陽能電力等。再加上水的電解,並非氫氣來源的唯一管道,諸如煉油、啤酒製造或其他產品製造過程,甚至廢棄物處理過程中,也都會直接或間接產生氫氣,這些都可說是氫氣的重要來源。雖然甲醇、汽油或天然氣,經過重組之後,仍可以取得氫氣,但是重組器大又重,在燃料電池的應用上,會增加載具之重量,進而影響其推廣或普及。再者就能源與環保的觀點而言,若以甲醇、汽油或天然氣做為燃料電池之進料,則人類對化石燃料之依賴情形將無法改變。因此,在燃料電池開發與應用的過渡期間,或許基於技術的成熟度,而有使用甲醇、汽油或天然氣為燃料之必要。但是就長期來看,仍應以氫做進料,才可降低化石燃料的使用量,以及達到零污染排放之目標。
http://72.14.235.104/search?q=cache:rrvkMWdJUAYJ:www.ocit.edu.tw/~syhsu/data/fuelcell-4.doc+%E9%9B%B6%E6%B1%A1%E6%9F%93%E8%83%BD%E6%BA%90&hl=zh-TW&ct=clnk&cd=1&gl=tw&lr=lang_zh-TW
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