甲烷燃料電池反應方程式
堿性介質(zhi)下的甲烷燃(ran)料電(dian)池
負極:CH4+10OH- - 8e-===CO32- +7H2O
正極:2O2+8e-+4H2O===8OH-
總(zong)反應方(fang)程(cheng)式為:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
酸性介質下的甲烷(wan)燃料電池
負極:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正極:2O2+8e-+8H+===4H2O
總反應方程(cheng)式為:2O2+CH4===2H2O+CO2
甲烷燃料電池的優點
1、低污染(ran):甲烷燃燒后(hou)生(sheng)成的(de)只(zhi)有水和二氧(yang)化碳。
2、高效(xiao)率:直接將燃料中的化學能轉換成電(dian)能,故不受卡諾循環的限制。
3、無(wu)(wu)噪音(yin):電(dian)池本體在發(fa)電(dian)時,無(wu)(wu)需其他機件的配合,因此沒有噪音(yin)問題。
4、用途(tu)廣泛:提供(gong)的電力范圍(wei)相當廣泛,小至計算器大至發(fa)電廠(chang)。
5、無需充(chong)電:電池本(ben)體中(zhong)不(bu)包(bao)含燃(ran)料(liao),只需不(bu)斷(duan)地(di)供(gong)給燃(ran)料(liao)便可(ke)不(bu)停地(di)發電。
甲烷燃料電池發展前景
燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池是一個電(dian)池本體與燃(ran)(ran)料(liao)箱組合而成的動(dong)(dong)力機制。燃(ran)(ran)料(liao)的選擇性非常(chang)高,包括(kuo)純(chun)氫氣(qi)(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然(ran)氣(qi),甚(shen)至于現在運(yun)用(yong)最廣泛的汽油,都(dou)可以(yi)作為燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池的燃(ran)(ran)料(liao)。這是目前(qian)其他所有動(dong)(dong)力來源(yuan)無法做到的。而以(yi)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池做為汽車的動(dong)(dong)力,已被(bei)公認(ren)是廿(nian)一世紀(ji)必(bi)然(ran)的趨勢。
燃料電池則是以具有可燃性(xing)的(de)燃料(liao)與氧(yang)反應產(chan)生電力(li);通常(chang)可燃性(xing)燃料(liao)如(ru)瓦斯、汽油、甲烷(wan)(CH4)、乙醇(酒精)、氫等這些(xie)可燃性(xing)物(wu)質(zhi)都(dou)要經過(guo)燃燒加熱(re)水(shui)使(shi)水(shui)沸騰,而使(shi)水(shui)蒸氣(qi)推動渦輪發電,以這種轉換方式大部(bu)分的(de)能量通常(chang)都(dou)轉為(wei)無用的(de)熱(re)能,
轉換(huan)效(xiao)率通常只有約30%相當的低(di)(di),而燃(ran)料電(dian)(dian)池是以特(te)殊催化劑使燃(ran)料與氧(yang)發(fa)生反應產生二氧(yang)化碳(CO2)和水(H2O),因不(bu)(bu)需推(tui)動渦輪等發(fa)電(dian)(dian)器(qi)具(ju),也不(bu)(bu)需將水加熱至水蒸氣(qi)再經散熱變回(hui)水,所以能(neng)量轉換(huan)效(xiao)率高達70%左右,足(zu)足(zu)比一般(ban)發(fa)電(dian)(dian)方(fang)法(fa)高出(chu)了約40%;優點還不(bu)(bu)只如此,二氧(yang)化碳排放量比一般(ban)方(fang)法(fa)低(di)(di)許多,水又(you)是無害(hai)的產生物,是一種(zhong)低(di)(di)污染性(xing)的能(neng)源。
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