甲烷燃料電池反應方程式
堿性介質下的(de)甲烷(wan)燃料電池(chi)
負極:CH4+10OH- - 8e-===CO32- +7H2O
正極:2O2+8e-+4H2O===8OH-
總反應方(fang)程(cheng)式(shi)為:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
酸性介質下的甲烷燃料電池
負(fu)極:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正極:2O2+8e-+8H+===4H2O
總反應方(fang)程式為:2O2+CH4===2H2O+CO2
甲烷燃料電池的優點
1、低污染(ran):甲(jia)烷燃燒后生(sheng)成的只有水和二氧化(hua)碳。
2、高效率:直接將燃料(liao)中的化學能轉(zhuan)換成(cheng)電能,故(gu)不(bu)受卡諾循環的限制(zhi)。
3、無噪音(yin):電池本體(ti)在發(fa)電時,無需(xu)其他機(ji)件的配(pei)合,因此沒有噪音(yin)問題。
4、用途廣泛:提供的電(dian)力范圍(wei)相當廣泛,小(xiao)至(zhi)計算器(qi)大至(zhi)發電(dian)廠(chang)。
5、無需充電:電池本體(ti)中不(bu)包(bao)含燃料,只需不(bu)斷地(di)(di)供給燃料便可不(bu)停地(di)(di)發電。
甲烷燃料電池發展前景
燃(ran)(ran)(ran)料電池是一個電池本體與燃(ran)(ran)(ran)料箱組合而(er)成的動力(li)機制。燃(ran)(ran)(ran)料的選擇性非常高,包括純氫氣(qi)(qi)(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然氣(qi)(qi),甚至于現(xian)在運用(yong)最廣泛(fan)的汽油,都(dou)可以作為燃(ran)(ran)(ran)料電池的燃(ran)(ran)(ran)料。這是目前其(qi)他所(suo)有(you)動力(li)來源無法(fa)做到的。而(er)以燃(ran)(ran)(ran)料電池做為汽車(che)的動力(li),已(yi)被公(gong)認(ren)是廿一世紀必然的趨(qu)勢。
燃料電池則(ze)是以具有可燃性的燃料與氧反應產生電(dian)力(li);通(tong)常可燃性燃料如(ru)瓦斯、汽(qi)油、甲(jia)烷(CH4)、乙醇(chun)(酒精)、氫等這(zhe)些可燃性物質(zhi)都要經(jing)過燃燒(shao)加熱水使水沸騰(teng),而使水蒸(zheng)氣推動渦輪發電(dian),以這(zhe)種轉換方(fang)式大部分(fen)的能(neng)量(liang)通(tong)常都轉為無用的熱能(neng),
轉換效(xiao)率通常只(zhi)有約30%相當的低,而燃(ran)料電(dian)池(chi)是以特(te)殊催化(hua)(hua)劑使燃(ran)料與(yu)氧發生(sheng)(sheng)反(fan)應產生(sheng)(sheng)二(er)氧化(hua)(hua)碳(CO2)和水(shui)(H2O),因(yin)不需(xu)(xu)推(tui)動渦輪等發電(dian)器(qi)具,也不需(xu)(xu)將水(shui)加(jia)熱至水(shui)蒸氣再經散(san)熱變回水(shui),所以能量轉換效(xiao)率高達70%左右(you),足足比(bi)(bi)一般發電(dian)方法高出了約40%;優(you)點還不只(zhi)如此,二(er)氧化(hua)(hua)碳排放量比(bi)(bi)一般方法低許多,水(shui)又是無害的產生(sheng)(sheng)物,是一種低污(wu)染性的能源。
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