2026-04-13 04:16:12
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“如果使用鎂,就可以在沙漠地區利用豐富且穩定的太陽能”——日本東北大學未來科學技術共同研究中心教授小濱泰昭提出了借助鎂(Mg)燃料電池來利用太陽能的新構想,目前正為實現實用化而推進開發。小濱教授在7月2日於東京舉行的“第43屆可靠性與維護性研討會”(主辦方:日本科學技術聯盟)上發表特別演講,介紹了這一構想。
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小濱教授正在演講
利用太陽爐進行氫氧化鎂還原實驗(摘自小濱教授的演講資料)
鎂燃料電池(也叫鎂空氣電池)是金屬空氣電池的一種,是用鎂作負極、用空氣中的氧氣作為正極物質的一次性電池。利用的是鎂與氫氧根離子結合後會釋放電子的現象,用完後負極的鎂會變成氫氧化鎂。 小xiao濱bin教jiao授shou的de設she想xiang是shi,使shi用yong沙sha漠mo中zhong的de太tai陽yang能neng,對dui在zai日ri本ben使shi用yong過guo的de鎂mei燃ran料liao電dian池chi的de電dian極ji進jin行xing熱re還hai原yuan,回hui收shou鎂mei。也ye就jiu是shi說shuo,利li用yong沙sha漠mo中zhong的de豐feng富fu太tai陽yang能neng得de到dao鎂mei,把ba鎂mei運yun到dao日ri本ben,用yong完wan後hou回hui收shou,再zai運yun到dao沙sha漠mo中zhong利li用yong太tai陽yang能neng進jin行xing提ti煉lian,得de到dao能neng再zai次ci用yong作zuo電dian極ji的de鎂mei。而er且qie,據ju小xiao濱bin教jiao授shou稱cheng,如ru果guo使shi用yong日ri本ben的de工gong廠chang及ji垃la圾ji焚fen燒shao廠chang的de廢fei熱re及ji生sheng物wu質zhi燃ran料liao等deng,還hai有you望wang在zai日ri本ben進jin行xing氫qing氧yang化hua鎂mei的de熱re還hai原yuan。 其(qi)實(shi),鎂(mei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)本(ben)身(shen)並(bing)不(bu)新(xin)奇(qi)。由(you)於(yu)其(qi)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)大(da)於(yu)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi),以(yi)前(qian)曾(zeng)備(bei)受(shou)關(guan)注(zhu),但(dan)鎂(mei)不(bu)僅(jin)易(yi)燃(ran),而(er)且(qie)會(hui)溶(rong)解(jie)於(yu)作(zuo)為(wei)電(dian)解(jie)液(ye)的(de)食(shi)鹽(yan)水(shui)中(zhong),因(yin)此(ci)安(an)全(quan)性(xing)及(ji)長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)成(cheng)了(le)實(shi)用(yong)化(hua)的(de)課(ke)題(ti)。 而小濱教授等人解決了這個問題。小濱教授以前一直在開發利用地麵效應(飛行在地麵附近的飛行器會產生巨大升力的現象)degaosuyunshuxitong,dantafaxian,weishixiancheshenqinglianghuaershiyongdezuranxingmeihejinkeyizuoweimeiranliaodianchidefujishiyong。yushi,xiaobinjiaoshouyuribenchanyejishuzongheyanjiusuo、古河電池公司、日(ri)本(ben)素(su)材(cai)公(gong)司(si)等(deng)合(he)作(zuo),使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)添(tian)加(jia)了(le)鋁(lv)和(he)鈣(gai)的(de)阻(zu)燃(ran)性(xing)鎂(mei)合(he)金(jin),開(kai)發(fa)出(chu)了(le)高(gao)性(xing)能(neng)鎂(mei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi),而(er)且(qie)還(hai)提(ti)出(chu)了(le)通(tong)過(guo)熱(re)還(hai)原(yuan)把(ba)用(yong)完(wan)後(hou)變(bian)成(cheng)氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)負(fu)極(ji)再(zai)次(ci)製(zhi)成(cheng)鎂(mei)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)。這(zhe)種(zhong)熱(re)還(hai)原(yuan)技(ji)術(shu)利(li)用(yong)的(de)是(shi)用(yong)凹(ao)麵(mian)反(fan)射(she)鏡(jing)聚(ju)集(ji)太(tai)陽(yang)光(guang)、從而獲得高溫的太陽爐。據稱,如果能夠獲得1200℃左右的溫度,就能進行熱還原。小濱教授等人還實施了使用直徑1.5m左右的太陽爐將用過的氫氧化鎂以金屬鎂箔的形式回收的實驗。 小濱教授說:“鎂不像核電那樣存在風險,也不會像化石燃料那樣會枯竭,而且完全不存在溫室氣體排放等環境問題,是一種清潔燃料。”鎂在海水中的含量也十分豐富。使用鎂發電,可有效地將太陽能轉換為電力,小濱教授將這種體係稱為“燃料耕種”。與已經實用化的氫燃料電池相比,鎂燃料電池能以很少的量獲得同等的發電量,而且容易搬運,因此具有優勢。據小濱教授推算,28.4g鎂獲得的能量與60L氫氣獲得的能量相同。