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資訊頻道美國科學(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《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：“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，在傳統(tǒng)的發(fā)電站，煤被燃燒用來產(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)對溫度的要求只有100℃，這樣一來就容易實(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，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(shè)計(jì)或?qū)㈦姌O放置更近一些。他認(rèn)為，如果通過改進(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，還不會增加二氧化碳的排放。
英國倫敦帝國學(xué)院的Leach指出，如果煤燃料電池想與傳統(tǒng)的煤電站競爭的話，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(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)合并使用的問題，此外，包括中國和美國在內(nèi)的許多國家都正在開展“潔凈煤”研究項(xiàng)目。
信息來源：科學(xué)網(wǎng)
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