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氢能社会
氢燃料电池大改造,在也不用怕停电
时间:2019-10-15   访问量:116  【打印此页】  【关闭

据搜狐媒体平台报道:以氢气做为燃料的「燃料电池」其实在技术上并不复杂,不仅在1838 年就已经被发明出来,美国航太总署NASA 也早已将其用于卫星、太空船上。但为什么在一般生活当中,还是很少能看到燃料电池的应用呢?主要还是来自于氢气在储存及运输上的困难。

目前最常见的氢气供应源大多还是传统的钢瓶,但高压的氢气不仅占空间,而且氢气本身极易燃且会爆炸,如果在运输过程中出了什么意外的话,也是非常危险的!那有没有办法让氢以化合物的方式存在,增加安定性的同时也减少占用的空间呢?中科院经过六年的努力,终于研发出了以「硼氢化钠」为原料、触媒做转换的氢气生产方式。

硼氢化钠分子式为NaBH4,平常是化学性质稳定的白色固体,即使不小心撒了出来,也只要扫起来就好了。此外,硼氢化纳因为是固体的关系,在同体积下的储氢量,几乎是高压氢气瓶的两倍呢!硼氢化钠和水经由触媒的作用后,会产生偏硼酸纳(NaBO2)和氢气,而这些氢气就可以直接用在发电上了。不过虽然这个反应式已经为人所知很久,最重要的关键还是在「触媒」的部份──硼氢化纳溶于水中时本身就会持续产生少许的氢气,但反应速率太慢、并不实用,所以要靠触媒来增加转换效率。

最有效的触媒是用铂、钌、铑等贵金属材质制成,但它们的生产成本太高,无法普级化使用。中科院所研究出来的「铁钴镍三元复合触媒」替代品本身虽然便宜,但效率依然不彰,因此又再利用了奈米技术,加大铁钴镍三元复合触媒的活性面积达90%,达到足堪使用的氢气产生效率。

完整的电池系统会有控制模组,能限制硼氢化钠水溶液通过触媒床的速度,如此一来就可以控制氢气的产生量,一方面是让氢气「即产即用」,避免储存氢气的危险,二方面也可以调整全系统的输出功率,达到最适合当前需求的量。

以硼氢化纳为基础设计出来的化学氢燃料电池大约有3kW 的发电量,而且没有传统化石燃料因发电机所产生的空气污染问题,适合不能断电的电脑系统或一般家庭使用。初步的测试是与中华电信合作,在机房中安装此套系统,用一到两年的时间,模拟各种停电状况下燃料电池系统的稳定性。未来或许每个人都可以在家中安装此套系统,若台风天突然断电时,只要倒一包「硼氢化钠」粉末到紧急发电机里,每个人家里就都还能保有一定的电能供应啰!

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