燃料電池作為再生能源真正實(shí)現(xiàn)再生前景并不樂觀
2014-05-14 18:33:30
admin
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據(jù)科技部網(wǎng)2009年3月18日訊 你可曾想過，人們一直推崇的可再生能源技術(shù)所需的許多原材料或許不可再生？近期在倫敦召開的能源會(huì)議的主題之一就是推進(jìn)可再生能源技術(shù)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。與會(huì)人員表示，實(shí)際上目前大多數(shù)先進(jìn)的可再生能源技術(shù)通常都基于不可再生的資源，科學(xué)家需要尋找更好的方式，以求能夠讓再生能源技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)再生。
迄今為止，燃料電池仍是把氣體轉(zhuǎn)化為電能的*有效方式，但這需要昂貴的鉑作為催化劑材料，以加快化學(xué)反應(yīng)的速率。其原理是把氫氣送到負(fù)極，經(jīng)鉑的催化作用，將氫原子中的兩個(gè)電子分離出來。這兩個(gè)電子在正極的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流，失去電子的氫離子可穿過質(zhì)子交換膜，即固體電解質(zhì)，在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧可直接從空氣中獲得，只要不斷給負(fù)極供應(yīng)氫氣，并及時(shí)把水蒸氣帶走，燃料電池就能不斷地提供電能，其能量轉(zhuǎn)換效率將遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的火電廠。
但問題在于，鉑比銦更為稀少，價(jià)格以每克多少美元計(jì)算。有預(yù)測表明，如果我們現(xiàn)今所使用的500多萬輛汽車都裝上燃料電池，世界上的鉑將在15年之內(nèi)耗盡。而令人倍感遺憾的是不含鉑的燃料電池在測試成功后還有很長時(shí)間才能步入正軌。中國武漢大學(xué)研發(fā)出的鎳催化燃料電池的*大輸出功率只有含鉑燃料電池的10%左右。近期的一項(xiàng)研究指出，碳納米管將比鉑作為催化劑發(fā)電更經(jīng)濟(jì)、有效，但如何將這種技術(shù)的輝煌前景轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)還需要科研人員未來多年的奮斗與努力。
為了解決鉑的稀缺問題，業(yè)界正考慮通過鉑與其他金屬形成合金來制造催化劑。目前采用較多的是鉑與釕的合金，也有人提出添加鈦以減少鉑的用量；而氧化鉬和鈷等新材料的研究也在進(jìn)行之中，但目前尚未出現(xiàn)大的進(jìn)展。