氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)及工作原理
無需高溫,燃料電池也能輕松發(fā)電。美國猶他大學(xué)的工程師最近研制出首枚可在室溫下工作的燃料電池,不用點(diǎn)燃燃料,它用酶就能使得噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料產(chǎn)生電能。這種新型燃料電池可以給手持電子設(shè)備、離網(wǎng)型發(fā)電機(jī)和傳感器供電。該研究于近日發(fā)表于美國化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS催化》網(wǎng)絡(luò)版上。燃料電池,主要通過氧或者其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng),將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能;只要能持續(xù)添加燃料,那么燃料電池就可以持續(xù)提供清潔而廉價(jià)的電能。蓄電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車和發(fā)電裝置;如今,燃料電池同樣也用于一些建筑物的供電,另外,它還能為氫動(dòng)力車這樣的燃料電池車提供動(dòng)力。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,該研究的一大亮點(diǎn),是在無需移除硫雜質(zhì)或者營造高溫工作環(huán)境的情況下,就能將噴氣燃料JP-8直接用于燃料電池。論文的資深作者、來自猶他大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的教授雪莉·敏蒂爾表示:“我們的研究證明,只要找對(duì)了催化劑,JP-8或者其他燃油能夠作為低溫燃料電池的燃料?!盝P-8是美國軍方使用的航空煤油燃料,耐得住高溫和嚴(yán)寒,能在極端天氣下正常工作。用傳統(tǒng)技術(shù)將噴氣燃料轉(zhuǎn)化為電能非常困難。燃料中含有硫,而硫恰恰會(huì)
知識(shí)點(diǎn):消聲器
日期:2005年08月19日 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員張華民日前表示,近年來,中國在燃料電池關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新方面取得了許多突破,已經(jīng)跨入世界先進(jìn)國家行列。 張華民介紹,隨著科技的發(fā)展及生活水平的提高,人類對(duì)能源的需求量大幅度增加,而隨著化石能源(煤炭、石油、天然氣)的日漸枯竭,開發(fā)利用可再生資源的能源體系、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)成為人類社會(huì)迫切需要解決的問題?!皻洹笨梢酝ㄟ^多種途徑得到,而且是一種可再生的二次能源,有專家預(yù)測(cè),二十一世紀(jì)中期人類社會(huì)將步入“氫能社會(huì)”,在未來以氫為中心的能源體系中,以氫為燃料的燃料電池毫無疑問地成為關(guān)鍵。 張華民說,中國政府十分注重燃料電池的研究開發(fā),近年來,陸續(xù)開發(fā)出百瓦級(jí)-30千瓦級(jí)氫氧燃料電極、燃料電池電動(dòng)汽車等。燃料電池技術(shù)特別是質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)也得到了迅速發(fā)展,開發(fā)出60千瓦、75千瓦等多種規(guī)格的質(zhì)子交換膜燃料電池組,開發(fā)出電動(dòng)轎車用凈輸出40千瓦、城市客車用凈輸出100千瓦燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),使中國的燃料電池技術(shù)跨入世界先進(jìn)國家行列。 文章來
燃料電池電動(dòng)汽車是利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能,并作為主要?jiǎng)恿υ打?qū)動(dòng)的汽車。 燃料電池電動(dòng)汽車實(shí)質(zhì)上是電動(dòng)汽車的一種,在車身、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面,燃料電池電動(dòng)汽車與普通電動(dòng)汽車基本相同,主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。一般來說,燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣,氧化劑則采用氧氣,因此最早開發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車多是直接采用氫燃料,氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。
1水污染現(xiàn)狀與污水資源化 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活水平的提高,水污染與能源危機(jī)成為了當(dāng)今世界面臨的兩大難題。目前,仍廣泛采用的是利用微生物的代謝作用除去廢水中有機(jī)污染物,主要包括好氧和厭氧生物處理兩種方法。然而,這兩種方法在實(shí)踐應(yīng)用中也存在缺點(diǎn)。
知識(shí)點(diǎn):安全性分析
燃料電池:還在商業(yè)化初期,每一年都是產(chǎn)業(yè)元年 1.燃料電池問世已有百年,潛在應(yīng)用較多
6月30日,日本一家機(jī)器人研制公司在東京展示世界上第一款以燃料電池為動(dòng)力的機(jī)器人。這款機(jī)器人配備5個(gè)燃料電池組,雙臂各有兩個(gè),后背有一個(gè)。該機(jī)器人將于7月份上市,售價(jià)約為2.4萬美元。(新華社 法新社)
1、氫燃料電池簡介 燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置,又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。燃料電池用燃料和氧氣作為原料;同時(shí)沒有機(jī)械傳動(dòng)部件,故沒有噪聲污染,排放出的有害氣體極少。由此可見,從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來看,燃料電池是最有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù) 2.氫燃料電池原理 燃料電池其原理是一種電化學(xué)裝置,其組成與一般電池相同。其單體電池是由正負(fù)兩個(gè)電極(負(fù)極即燃料電極和正極即氧化劑電極)以及電解質(zhì)組成。 電池工作時(shí),燃料和氧化劑由外部供給,進(jìn)行反應(yīng)。原則上只要反應(yīng)物不斷輸入,反應(yīng)產(chǎn)物不斷排除,燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。這里以氫-氧燃料電池為例來說明燃料電池 氫-氧燃料電池反應(yīng)原理這個(gè)反應(yīng)是電解水的逆過程。電極應(yīng)為: 負(fù)極:H2+2OH-→2H2O +2e- 正極:1/2O2+H2O+2e-→2OH- 電池反應(yīng):H2+1/2O2==H2O
知識(shí)點(diǎn):燃料電池
時(shí)間:2023年4月9-11日 地點(diǎn):深圳會(huì)展中心
華中科技大學(xué)燃料電池研究中心近日在國內(nèi)率先自主研制出了5kW級(jí)固體氧化物燃料電池(簡稱SOFC)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了4.82kW的功率輸出,標(biāo)志著我國SOFC系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)電技術(shù)取得了新突破。該中心承擔(dān)的“十二五”國家863計(jì)劃主題項(xiàng)目“燃料電池與分布式發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”課題“5kW中低溫平板型SOFC獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)集成技術(shù)”,通過了科技部組織的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)驗(yàn)收。 SOFC是將煤、石油、天然氣等化石燃料、沼氣等生物質(zhì)燃料,以及其他碳?xì)浠衔镏械幕瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的電化學(xué)發(fā)電技術(shù),具有高效率、低排放、無噪音等優(yōu)點(diǎn),在分布式電站、應(yīng)急電源、交通運(yùn)輸、軍事和海洋等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,被公認(rèn)為21世紀(jì)綠色能源技術(shù),對(duì)滿足電力需求、緩解能源危機(jī)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境及保障國家安全都具有重大意義。在國家863計(jì)劃的支持下,華中科技大學(xué)燃料電池研究中心掌握了SOFC關(guān)鍵材料與部件規(guī)?;a(chǎn)、電堆設(shè)計(jì)與制造、系統(tǒng)集成等核心技術(shù),在國內(nèi)率先自主研制了5kW級(jí)SOFC獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了4.82kW的功率輸出。
與傳統(tǒng)的石化燃料相比,氫燃料電池利用電化學(xué)反應(yīng),在提供能量時(shí)只產(chǎn)生水和熱,傳統(tǒng)的石化燃料會(huì)產(chǎn)生各種有毒有害氣體和粉塵,是污染環(huán)境和健康的一大利器。
活性污泥法是目前世界上應(yīng)用最廣泛的污水生物處理技術(shù),己有近百年的應(yīng)用歷史。但它一直以來也存在一個(gè)最大的弊端,就是會(huì)產(chǎn)生大量剩余污泥[1]。污水經(jīng)過生物處理后,其體積的0.5%~1%將轉(zhuǎn)化為固態(tài)凝聚體沉降下來形成剩余污泥。剩余污泥占我國總固體廢棄物量的3%,而且年增長率大于10%[2]。剩余污泥含水量高,成分非常復(fù)雜,不僅含大量有機(jī)質(zhì)及N、P 和K 等植物營養(yǎng)元素,而且還含有很多病原微生物、寄生蟲卵等,易腐敗,并伴有惡臭;此外,受工業(yè)廢水的影響,剩余污泥中還可能含有較多的有毒物質(zhì)。若不對(duì)剩余污泥進(jìn)行妥善的處理,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成直接或潛在的污染。為了防止二次污染,必須將污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行妥善處置。
DGJ08-2055-2009 燃料電池汽車加氫站技術(shù)規(guī)程
華中科技大學(xué)燃料電池研究中心在國內(nèi)率先自主研制出了5kW級(jí)固體氧化物燃料電池(簡稱SOFC)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了4.82kW的功率輸出,標(biāo)志著我國SOFC系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)電技術(shù)取得了新突破。該中心承擔(dān)的“十二五”國家863計(jì)劃主題項(xiàng)目“燃料電池與分布式發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”課題“5kW中低溫平板型SOFC獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)集成技術(shù)”,于近日通過了科技部組織的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)驗(yàn)收。SOFC是將煤、石油、天然氣等化石燃料、沼氣等生物質(zhì)燃料,以及其他碳?xì)浠衔镏械幕瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的電化學(xué)發(fā)電技術(shù),具有高效率、低排放、無噪音等優(yōu)點(diǎn),在分布式電站、應(yīng)急電源、交通運(yùn)輸、軍事和海洋等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,被公認(rèn)為21世紀(jì)綠色能源技術(shù),對(duì)滿足電力需求、緩解能源危機(jī)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境及保障國家安全都具有重大意義。在國家863計(jì)劃的支持下,華中科技大學(xué)燃料電池研究中心掌握了SOFC關(guān)鍵材料與部件規(guī)?;a(chǎn)、電堆設(shè)計(jì)與制造、系統(tǒng)集成等核心技術(shù),在國內(nèi)率先自主研制了5kW級(jí)SOFC獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了4.82kW的功率輸出。該系統(tǒng)采用雙電堆模塊和熱—電協(xié)同管控技術(shù),發(fā)電效率達(dá)到46.5%,熱電聯(lián)供能量利用率
氫能源是再生能源,它的副產(chǎn)物是水,而且氫的來源非常廣泛。目前,氫能源是公認(rèn)的清潔能源,它作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。近些年以來,中國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制訂了氫能源發(fā)展規(guī)劃,而且日前中國已在氫能源領(lǐng)域取得多方面的進(jìn)展,氫燃料電池更是當(dāng)今最被看好的新能源之一。 氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游制氫、中游儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫和下游的燃料電池及應(yīng)用領(lǐng)域三大環(huán)節(jié)。氫能源的應(yīng)用有兩種方式:一是直接燃燒(氫內(nèi)燃機(jī)),二是采用燃料電池技術(shù),燃料電池技術(shù)相比于氫內(nèi)燃機(jī)效率更高,故更具發(fā)展?jié)摿?。而?yīng)用領(lǐng)域十分廣泛包含汽車整車、叉車、軌道、輪船等交通領(lǐng)域以及儲(chǔ)能等,氫能源產(chǎn)業(yè)鏈才符合人類環(huán)保要求,更關(guān)鍵的是目前在中
一、項(xiàng)目介紹 1、項(xiàng)目工藝介紹 氫燃料電源系統(tǒng)是在主供電網(wǎng)不穩(wěn)定,甚至完全沒有市電的情況下給需要用電的電信設(shè)備提供穩(wěn)定,可靠,具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的不間斷電源系統(tǒng)。在通常情況下,這個(gè)氫燃料(備用)電源系統(tǒng)是一個(gè)根據(jù)用戶不同需要和不同應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)和配置的一個(gè)完善的解決方案。 2、項(xiàng)目應(yīng)用的產(chǎn)品 二、控制系統(tǒng)的構(gòu)成 1、系統(tǒng)硬件的構(gòu)成
質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車新型能力的重要發(fā)展方向之一,由燃料電池堆、氫氣進(jìn)排氣系統(tǒng)、空氣進(jìn)排氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等五個(gè)部分組成。其中,燃料電池堆是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的核心。 燃料電池堆通常由幾十到幾百片單電池組成。由于運(yùn)行參數(shù)的影響,燃料電池堆單片電壓變化較大,通常電池堆正常單片工作電壓為0.7V,空載時(shí)約為0.9V。電壓異常則表明系統(tǒng)出現(xiàn)故障,必須立即采取措施,否則則會(huì)損壞燃料電池堆。
燃料電池原理
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