今日頭條
官方微信
官方抖音
資訊頻道美國科學家日前研制成功一種新的煤燃料電池，不用燃燒煤就可以發電。研究者希望借此找到更有效的利用化石能源的方式，而不僅僅是燃燒它們。
據英國《新科學家》雜志報道，設計這一電池的哈佛大學的Douglas Weibel說：“我們的想法是找到一種途徑，將煤中的化學能直接轉化為電能。”
Weibel說，在傳統的發電站，煤被燃燒用來產生熱能，熱能驅動蒸汽輪機，從而產生電。但是在這幾種能的轉換過程中，煤炭中大約65%的能量被損失掉了。之前科學家曾經試圖用煤來做燃料電池，但是需要的溫度高達600℃到900℃。這么高的溫度不但使效率下降，還令燃料電池更容易被腐蝕。Weibel的新設計對溫度的要求只有100℃，這樣一來就容易實現得多。
Weibel和同事George Whitesides是這樣設計電池的：將鐵離子加入煤粉漿中，與硫酸電解液混合。3價的鐵離子被煤還原，使得典型的燃料電池的“還原―氧化”循環發生，從而產生電流。但是Weibel承認，目前實驗樣品的效率非常低，大約只有7%，可能只達到傳統的煤電站效率的1/5。而且，使用這種電池還是會產生溫室氣體二氧化碳，但是Weibel指出，只要是用煤就難以避免。
在Weibel看來，很簡單的一些措施就可以大大提高電池的效率，比如，使用更好的煤粉，改善電極的設計或將電極放置更近一些。他認為，如果通過改進，燃料電池的效率能比傳統的煤電站高一些，那么人類就能從煤炭中獲取更多的能量，還不會增加二氧化碳的排放。
英國倫敦帝國學院的Leach指出，如果煤燃料電池想與傳統的煤電站競爭的話，這些改進措施將非常關鍵。Leach還認為，燃料電池的優勢之一就是它的便攜性，而對于煤燃料電池來說，由于混合硫酸的煤漿非常不便于攜帶，電池的可移動性將受到局限。所以不要指望這種煤燃料電池可以與用于汽車的氫燃料電池相提并論，煤燃料電池只能用于較大規模的發電設施。有的科學家正在研究大型的燃料電池與蒸汽輪機合并使用的問題，此外，包括中國和美國在內的許多國家都正在開展“潔凈煤”研究項目。
信息來源：科學網
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號