隨著全世界工業(yè)的快速發(fā)展,我們的能源幾乎被消耗殆盡。然而,許多人會繼續(xù)利用地球的能源來牟利,直到它完全耗盡。針對這一現(xiàn)象,化學(xué)家們開發(fā)了甲烷燃料電池,這種電池一般比較節(jié)能,屬于綠色能源。雖然現(xiàn)在還沒有廣泛使用,但是很多人都知道這種電池的存在。那么這種電池是什么樣的呢?今天就給大家介紹一下。
什么是甲烷燃料電池?
甲烷燃料電池是化學(xué)電池中的氧化還原電池。燃料電池是一種化學(xué)電源,其中燃料和氧化劑(通常是氧氣)在電極附近參與電化反應(yīng)。甲烷(CH4)燃料電池是以甲烷(主要是CH4)為燃料,與氧化劑O2反應(yīng)生成CO2和H2O的電池。在反應(yīng)中,可以獲得或失去電子來產(chǎn)生電流和發(fā)電。美國科學(xué)家設(shè)計了一種以甲烷和其他碳?xì)浠衔餅槿剂系男滦碗姵?,其成本遠(yuǎn)低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池。燃料電池利用氣體燃料和氧氣直接反應(yīng)產(chǎn)生電能,效率高、污染小,是一種很有前途的能源利用方式。然而,傳統(tǒng)燃料電池使用氫氣作為燃料,氫氣難以生產(chǎn)和儲存,導(dǎo)致燃料電池成本高。
甲烷燃料電池為什么能節(jié)能?
燃料電池與可燃燃料和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生電能;通常,可燃燃料如氣體、汽油、甲烷(CH4)、乙醇(酒精)、氫氣等。必須燃燒加熱才能使水沸騰,這樣水蒸氣才能帶動渦輪發(fā)電。這樣通常大部分能量都轉(zhuǎn)化為無用的熱能,轉(zhuǎn)化效率通常只有30%左右,相當(dāng)?shù)?。然而,燃料電池使用特殊的催化劑使燃料與氧氣反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳(CO2)和水(H2O)。
甲烷燃料電池的應(yīng)用前景
因此能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)70%左右,比一般發(fā)電方式高出40%左右。優(yōu)點不僅如此,二氧化碳排放遠(yuǎn)低于一般方法,水是無害產(chǎn)品,是低污染能源。由于燃料價格低廉,對人體無化學(xué)危害,對環(huán)境無害,發(fā)電后產(chǎn)生純水和熱能。60年代在美軍得到應(yīng)用,1965年又在美國雙子座計劃的雙子座5號飛船上得到應(yīng)用?,F(xiàn)在,一些筆記本電腦開始研究使用燃料電池。但由于產(chǎn)生的電量太小,無法瞬間提供大量電力,只能用于穩(wěn)定供電。
在這里,相信你對這款甲烷燃料電池已經(jīng)有了很好的了解。歸根結(jié)底,甲烷燃料電池是一種通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的方式。但在某種程度上,這種發(fā)電效率并沒有傳統(tǒng)電池高。所以真正在生活中應(yīng)用還需要一段時間。不過大家要注意,這種電池非常環(huán)保,不會像傳統(tǒng)電池那樣嚴(yán)重危害地質(zhì)。相信今后的研究和開發(fā)可以提高甲烷燃料電池的工作效率,使其得到廣泛應(yīng)用。