燃料電池作為再生能源真正實現(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議的主題之一就是推進(jìn)可再生能源技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。與會人員表示，實際上目前大多數(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，將氫原子中的兩個電子分離出來。這兩個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，價格以每克多少美元計算。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。近期的一項研究指出，碳納米管將比鉑作為催化劑發(fā)電更經(jīng)濟、有效，但如何將這種技術(shù)的輝煌前景轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實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。