甲烷燃料電池反應方程式
堿性介質(zhi)下(xia)的甲烷燃料電池
負極:CH4+10OH- - 8e-===CO32- +7H2O
正極:2O2+8e-+4H2O===8OH-
總反(fan)應方(fang)程式為:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
酸性介(jie)質下的甲烷(wan)燃(ran)料電(dian)池
負極(ji):CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正(zheng)極:2O2+8e-+8H+===4H2O
總反應方程式為:2O2+CH4===2H2O+CO2
甲烷燃料電池的優點
1、低(di)污染:甲烷燃燒后(hou)生成(cheng)的只(zhi)有水(shui)和二(er)氧化碳(tan)。
2、高效(xiao)率:直(zhi)接將燃(ran)料中的化學能轉換成(cheng)電(dian)能,故不受卡諾循環的限(xian)制。
3、無噪(zao)音:電池本體在發電時,無需其(qi)他(ta)機件的配合,因此(ci)沒有噪(zao)音問題。
4、用途廣泛(fan):提供的電(dian)力范圍相(xiang)當廣泛(fan),小至計算器大至發(fa)電(dian)廠。
5、無需(xu)充電(dian):電(dian)池本體(ti)中不包含燃料(liao)(liao),只需(xu)不斷地(di)供給燃料(liao)(liao)便可(ke)不停(ting)地(di)發(fa)電(dian)。
甲烷燃料電池發展前景
燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)是一(yi)個電池(chi)(chi)本體(ti)與(yu)燃(ran)料(liao)箱組合而成的動(dong)力(li)機制。燃(ran)料(liao)的選擇性非常高,包括(kuo)純(chun)氫氣(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然氣,甚至(zhi)于現(xian)在運用最廣泛的汽油,都可以作為燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)的燃(ran)料(liao)。這是目前其他所有動(dong)力(li)來源無法做到的。而以燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)做為汽車的動(dong)力(li),已被公認是廿一(yi)世紀必(bi)然的趨勢。
燃料電池則是(shi)以具有可燃(ran)(ran)性的燃(ran)(ran)料與氧(yang)反應(ying)產生(sheng)電力;通常可燃(ran)(ran)性燃(ran)(ran)料如瓦斯、汽油、甲(jia)烷(wan)(CH4)、乙醇(chun)(酒精)、氫(qing)等這些可燃(ran)(ran)性物質都要經過燃(ran)(ran)燒(shao)加熱水(shui)(shui)使水(shui)(shui)沸騰,而使水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)推動渦(wo)輪(lun)發電,以這種(zhong)轉換方式大部分的能量通常都轉為無用的熱能,
轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率通常只(zhi)有約(yue)30%相(xiang)當(dang)的低(di),而燃料(liao)(liao)電(dian)池是(shi)以特殊催化(hua)劑使燃料(liao)(liao)與氧(yang)發生反應產生二氧(yang)化(hua)碳(CO2)和水(shui)(H2O),因(yin)不需(xu)推動(dong)渦輪等發電(dian)器具,也不需(xu)將水(shui)加熱(re)至(zhi)水(shui)蒸氣再經散熱(re)變回水(shui),所以能量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率高達70%左右,足(zu)足(zu)比一(yi)(yi)般發電(dian)方(fang)法高出(chu)了約(yue)40%;優點(dian)還不只(zhi)如此,二氧(yang)化(hua)碳排放量(liang)比一(yi)(yi)般方(fang)法低(di)許多,水(shui)又是(shi)無(wu)害(hai)的產生物(wu),是(shi)一(yi)(yi)種低(di)污染性的能源。
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