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資訊頻道美國(guó)科學(xué)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(fā)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(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，設(shè)計(jì)這一電池的哈佛大學(xué)的Douglas Weibel說(shuō)：“我們的想法是找到一種途徑，將煤中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。”
Weibel說(shuō)，在傳統(tǒng)的發(fā)電站，煤被燃燒用來(lái)產(chǎn)生熱能，熱能驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)，從而產(chǎn)生電。但是在這幾種能的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，煤炭中大約65%的能量被損失掉了。之前科學(xué)家曾經(jīng)試圖用煤來(lái)做燃料電池，但是需要的溫度高達(dá)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(shè)計(jì)對(duì)溫度的要求只有100℃，這樣一來(lái)就容易實(shí)現(xiàn)得多。
Weibel和同事George Whitesides是這樣設(shè)計(jì)電池的：將鐵離子加入煤粉漿中，與硫酸電解液混合。3價(jià)的鐵離子被煤還原，使得典型的燃料電池的“還原―氧化”循環(huán)發(fā)生，從而產(chǎn)生電流。但是Weibel承認(rèn)，目前實(shí)驗(yàn)樣品的效率非常低，大約只有7%，可能只達(dá)到傳統(tǒng)的煤電站效率的1/5。而且，使用這種電池還是會(huì)產(chǎn)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(lái)，很簡(jiǎn)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(shè)計(jì)或?qū)㈦姌O放置更近一些。他認(rèn)為，如果通過(guò)改進(jìn)，燃料電池的效率能比傳統(tǒng)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(huì)增加二氧化碳的排放。
英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院的Leach指出，如果煤燃料電池想與傳統(tǒng)的煤電站競(jìng)爭(zhēng)的話，這些改進(jìn)措施將非常關(guān)鍵。Leach還認(rèn)為，燃料電池的優(yōu)勢(shì)之一就是它的便攜性，而對(duì)于煤燃料電池來(lái)說(shuō)，由于混合硫酸的煤漿非常不便于攜帶，電池的可移動(dòng)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(chē)的氫燃料電池相提并論，煤燃料電池只能用于較大規(guī)模的發(fā)電設(shè)施。有的科學(xué)家正在研究大型的燃料電池與蒸汽輪機(jī)合并使用的問(wèn)題，此外，包括中國(guó)和美國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家都正在開(kāi)展“潔凈煤”研究項(xiàng)目。
信息來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)
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