燃料電池將取代渦輪機

北歐能源係統（Nordic Power Systems）shinuoweideyijiagongsi，zhengzaikaifajiyuxinxingranliaodianchidewushengchaiyoufadianji。zhejiagongsizhuanmenweinuoweijunduishengchanfadianji，yijingchenggongceshileyikuanshuchugonglvwei250瓦的固體酸燃料電池，該款電池是由加州理工學院創辦的SAFCell公司開發生產的。目前，這兩家公司正在聯合攻克1.2千瓦的發電係統。 雖然固體燃料電池還處於初期開發階段，但SAFCell表示，這種電池比傳統的燃料電池更為簡單，其中的關鍵組分（如電解質）可以從相對廉價的材料中獲取。開發這項技術的研究人員認為，這種固體燃料電池成本低廉，足以取代高效發電廠使用的渦輪機（現有燃料電池高昂的製造成本使它們的應用範圍極為狹窄，比如，隻能作為後備電源使用）。 新型發電機運行，需要從柴油中產生氫氣，這一過程被稱為重整化（燃料被加熱，但不燃燒
，而是與空氣和水蒸氣混合）。隨(sui)後(hou)，氫(qing)氣(qi)被(bei)輸(shu)入(ru)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)發(fa)電(dian)。和(he)已(yi)經(jing)在(zai)汽(qi)車(che)中(zhong)試(shi)用(yong)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)不(bu)一(yi)樣(yang)
，這(zhe)種(zhong)新(xin)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)可(ke)會(hui)融(rong)入(ru)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)雜(za)質(zhi)，這(zhe)些(xie)雜(za)質(zhi)會(hui)混(hun)雜(za)在(zai)由(you)柴(chai)油(you)產(chan)生(sheng)的(de)氫(qing)氣(qi)之(zhi)中(zhong)。SAFCell公司的首席執行官卡勒姆•奇索爾姆（Calum Chisolm）表示，如果進行大規模生產，這種新型燃料電池的生產成本要廉價許多，低於Bloom Energy公司出售的高溫固體氧化物電池，因為新型燃料電池操作溫度更低，不需要使用昂貴的耐熱材料。 十年前，固體酸燃料電池第一次在實驗室中測試。這種電池是基於固體酸，善於傳導氫離子，或質子，這一類化合物是在上世紀80niandaibeifaxiande，dangshibeirenweibushiyongyuranliaodianchi，yinweitamenhuirongjieyushui，shuidechanshengshiyinweiranliaodianchihuishiqingheyangjiehe。jiazhouligongxueyuancailiaokexuehehuaxuegongchengzhuanyedejiaoshousuoxina•海爾（Sossina Haile）和同事找到了一個簡單的方法來解決這個問題：升高燃料電池的操作溫度，使水變為蒸汽，這就不會使固體酸溶解。 這樣產生的固體酸燃料電池兼具兩種主流燃料電池的優點，也就是聚合物電解液膜（Polymer-electrolyte-membrane）燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)和(he)固(gu)體(ti)氧(yang)化(hua)物(wu)電(dian)池(chi)的(de)優(you)點(dian)。聚(ju)合(he)物(wu)電(dian)解(jie)液(ye)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)通(tong)用(yong)汽(qi)車(che)和(he)其(qi)他(ta)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)公(gong)司(si)在(zai)其(qi)原(yuan)型(xing)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)中(zhong)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)，這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)可(ke)以(yi)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)運(yun)行(xing)，使(shi)用(yong)起(qi)來(lai)很(hen)方(fang)便(bian)。但(dan)在(zai)低(di)溫(wen)條(tiao)件(jian)下(xia)
，一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)會(hui)富(fu)集(ji)在(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)上(shang)，阻(zu)礙(ai)催(cui)化(hua)劑(ji)正(zheng)常(chang)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)。因(yin)此(ci)

，這(zhe)種(zhong)電(dian)池(chi)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)的(de)精(jing)製(zhi)氫(qing)燃(ran)料(liao)無(wu)法(fa)廣(guang)泛(fan)獲(huo)取(qu)。而(er)新(xin)型(xing)固(gu)體(ti)酸(suan)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)則(ze)可(ke)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)運(yun)行(xing)（是250°C而不是 90°C），在(zai)這(zhe)樣(yang)的(de)溫(wen)度(du)
，一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)就(jiu)不(bu)是(shi)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)，這(zhe)樣(yang)
，它(ta)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)氫(qing)燃(ran)料(liao)就(jiu)可(ke)以(yi)現(xian)場(chang)取(qu)自(zi)天(tian)然(ran)氣(qi)或(huo)其(qi)他(ta)相(xiang)對(dui)較(jiao)髒(zang)的(de)燃(ran)料(liao)，比(bi)如(ru)柴(chai)油(you)。比(bi)起(qi)氫(qing)氣(qi)來(lai)
，這(zhe)些(xie)燃(ran)料(liao)的(de)獲(huo)取(qu)要(yao)方(fang)便(bian)許(xu)多(duo)。 在燃料的適用範圍上
，新型燃料電池與固體氧化物電池相差無幾，但後者的操作溫度通常高達800至1000°C，需要使用昂貴的材料。奇索爾姆表示
，一旦進入商業化生產
，新型燃料電池的成本有望與Bloom Energy出售的固體氧化物電池持平，但隨著一係列成本削減技術的開發和實施，他們的電池成本將會很快降低至Bloomdegutiyanghuawudianchideshifenzhiyi，yinweigongsihuiyanfahecaiquyixiliejieyuechengbendejishu。dengdaonashi
，zugoulianjiaderanliaodianchijiukeyihedianchangshiyongdegaoxiaowolunjiyijiaogaodile。 凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）的化學工程學教授羅伯特•沙維奈爾（Robert Savinell）認為

，關鍵的挑戰在於減少鉑催化劑的使用量。海爾和SAFCell公司的研究人員已經確認了一種鉑-鈀ba催cui化hua劑ji和he催cui化hua劑ji沉chen積ji方fang法fa，這zhe種zhong方fang法fa既ji可ke以yi減jian少shao鉑bo的de使shi用yong量liang又you能neng提ti高gao輸shu出chu功gong率lv，但dan目mu前qian鉑bo的de使shi用yong量liang依yi然ran需xu要yao進jin一yi步bu減jian少shao。該gai研yan究jiu小xiao組zu正zheng在zai開kai發fa新xin型xing催cui化hua劑ji，可ke利li用yong的de優you勢shi是shi，電dian池chi係xi統tong工gong作zuo溫wen度du可ke相xiang對dui較jiao低di。 duibojinxinghuishouliyongshilingyizhongkexuanfangan，qisuoermurenwei，zhezhongfangfaxiangduijiandan，zheshiyinweiranliaodianchidehuaxuezucheng。jiehelianghaoderongziguihua，zheyifanganhuishiranliaodianchijiangdaomeiqianwa1000美元的成本關口，眾多分析人士認為，一旦突破這個關口就
，燃料電池就有望被大規模采用。