2005年4月5
汽油价格攀升更高和美国参议院支持石油开采在阿拉斯加的北极国家野生动物保护区,氢经济的可能性——司机罐清洁的氢燃料——闪烁更明亮。但有两个西北大学工程师强调需要更多的我们已经使用的燃料。
“氢经济并不是一个完美的清洁系统,”斯科特·A·巴内特说,材料科学与工程教授。亚博网站下载亚博老虎机网登录“你必须过程在植物化石燃料生产氢燃料以及开发成汽车燃料的一个基础设施。我们绕过这些技术障碍基本上把氢工厂内部和配对用高温燃料电池在一个紧凑的装置,燃油效率高达50%。”
今天在线发表的一篇论文中(3月31日)的《科学》杂志上,詹巴内特和研究生Zhongliang报告一个新的固体氧化物燃料电池的发展,或亚博老虎机网登录固体氧化物燃料电池,液体运输燃料转换成标准异辛烷,类似于汽油的高纯度化合物——成氢然后使用的燃料电池产生的能量。细胞可能导致成本效益、清洁和高效的电力供应来源的应用程序从飞机和房屋,汽车和卡车。
虽然只在小范围内,巴内特和詹的燃料电池使用时预计将有50%的燃油效率在一个全尺寸的燃料电池发电机,这将提高在其他技术。高燃油效率意味着减少宝贵的燃料消耗和二氧化碳,有关全球变暖的温室效应气体,产生。内燃机有“余尔”仅10 - 15%的效率。目前氢燃料电池,需要工厂和新的基础设施已经计算有29%的燃料效率,同时商业气体/电动混合动力汽车已经达到32%。
“混合动力汽车的出现动摇了燃料电池的社区,让研究人员考虑氢作为燃料,”巴内特说,他开着丰田普锐斯,预计新燃料电池正在开发用于电池/固体氧化物燃料电池混合动力技术车辆推进或辅助动力单元。“我们需要看看固体氧化物燃料电池,燃料电池的一种,可以使用其他燃料氢旁边——作为一个选项。”
燃料电池是一个电池,可以补充新鲜燃料。它由两个电极夹在他们之间进行离子电解质材料。在阴极氧气进入,结合电子和分为离子通过电解液与燃料在阳极反应。燃料电池是环保:水和二氧化碳是唯一的副产品。在这个过程中,氧离子穿过电解质产生一个有用的电流。热也会产生。
因为传统的固体氧化物燃料电池在高温(600至800摄氏度)巴内特认为热火可以使用内部重整氢的化学过程,不再需要氢植物燃料效率相对较低。巴内特和詹发现他们的系统的最适温度为600 - 800度。
真正的关键新燃料电池是一种特殊的薄膜催化剂层的烃燃料流向阳极。多孔层,其中包含稳定氧化锆和少量的金属钌和铈、化学、清晰地将燃料转换成氢气。
“使用固体氧化物燃料电池的一个主要缺点是,碳的燃料在阳极沉积由于高温,”巴内特说。“但我们的薄膜催化剂,加上添加少量的氧气,消除了这些存款,使它成为可行的技术追求进一步的研究。我们已经表明,催化剂的燃料电池更稳定和空气比没有。”
“燃料电池的主要缺点是它们的复杂性和高成本,”巴内特说。“我们的系统的简单设计,使氢改革者在房子,一系列的应用程序是一个很大的优势。例如,假设一个单元足够便宜,用于辅助动力汽车或柴油卡车。它将持续供电,干净,安静地和有效地即使发动机不运行。这项工作有可能引导我们在那个方向。”
http://www.northwestern.edu/