燃料電池將取代渦輪機

北歐能源係統（Nordic Power Systems）是(shi)挪(nuo)威(wei)的(de)一(yi)家(jia)公(gong)司(si)
，正(zheng)在(zai)開(kai)發(fa)基(ji)於(yu)新(xin)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)無(wu)聲(sheng)柴(chai)油(you)發(fa)電(dian)機(ji)。這(zhe)家(jia)公(gong)司(si)專(zhuan)門(men)為(wei)挪(nuo)威(wei)軍(jun)隊(dui)生(sheng)產(chan)發(fa)電(dian)機(ji)
，已(yi)經(jing)成(cheng)功(gong)測(ce)試(shi)了(le)一(yi)款(kuan)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)為(wei)250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）。suihou
，qingqibeishururanliaodianchijinxingfadian。heyijingzaiqichezhongshiyongderanliaodianchibuyiyang
，zhezhongxinxingranliaodianchikehuirongruyiyanghuatandengzazhi，zhexiezazhihuihunzazaiyouchaiyouchanshengdeqingqizhizhong。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80年nian代dai被bei發fa現xian的de
，當dang時shi被bei認ren為wei不bu適shi用yong於yu燃ran料liao電dian池chi，因yin為wei它ta們men會hui溶rong解jie於yu水shui
，水shui的de產chan生sheng是shi因yin為wei燃ran料liao電dian池chi會hui使shi氫qing和he氧yang結jie合he。加jia州zhou理li工gong學xue院yuan材cai料liao科ke學xue和he化hua學xue工gong程cheng專zhuan業ye的de教jiao授shou索suo西xi娜na•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）ranliaodianchihegutiyanghuawudianchideyoudian。juhewudianjieyemoranliaodianchishitongyongqicheheqitaqichezhizaogongsizaiqiyuanxingdiandongqichezhongsuoshiyongde，zhezhongdianchikeyizaidiwenxiayunxing，shiyongqilaihenfangbian。danzaidiwentiaojianxia，yiyanghuatanhuifujizaicuihuajishang，zuaicuihuajizhengchangfahuizuoyong。yinci，zhezhongdianchixuyaoshiyongdejingzhiqingranliaowufaguangfanhuoqu。erxinxinggutisuanranliaodianchizekezaigaowenxiayunxing（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Bloom的de固gu體ti氧yang化hua物wu電dian池chi的de十shi分fen之zhi一yi，因yin為wei公gong司si會hui研yan發fa和he采cai取qu一yi係xi列lie節jie約yue成cheng本ben的de技ji術shu。等deng到dao那na時shi
，足zu夠gou廉lian價jia的de燃ran料liao電dian池chi就jiu可ke以yi和he電dian廠chang使shi用yong的de高gao效xiao渦wo輪lun機ji一yi較jiao高gao低di了le。 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。 對dui鉑bo進jin行xing回hui收shou利li用yong是shi另ling一yi種zhong可ke選xuan方fang案an，奇qi索suo爾er姆mu認ren為wei，這zhe種zhong方fang法fa相xiang對dui簡jian單dan，這zhe是shi因yin為wei燃ran料liao電dian池chi的de化hua學xue組zu成cheng。結jie合he良liang好hao的de融rong資zi規gui劃hua，這zhe一yi方fang案an會hui使shi燃ran料liao電dian池chi降jiang到dao每mei千qian瓦wa1000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。