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甲醇和燃料電池

2018-07-02 14:26:57 中國氫能源網
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fuel cell today發布甲醇和燃料電池(FC)關系分析。甲醇不僅可以刺激直接甲醇燃料電池裝置(DMFC)的發展,而且還可以作為日漸流行的質子交換膜燃料電池系統(PEMFC)的燃料。

甲醇是一種方便的液體燃料,其使用和運輸都是十分方便的,本身沒有壓縮氣體燃料的諸多限制。甲醇是一種簡單易得能大批量生產的商品,并且其單位能源成本與汽油和柴油相比毫不遜色。甲醇燃料十分穩定、揮發性較低,在一定溫度范圍內仍能保持液體狀態,適合FC的所有操作條件。

甲醇能夠以內部重整或外部重整兩種方式應用于燃料電池。DMFC在其陽極使用特殊的催化劑,通過內部重整方式可以直接將甲醇轉變為氫,但這并不適用于小型系統。DMFC多用作叉車(Oorja Protonics)和房車(SFC Energy公司的EFOY)的充電蓄電池。大型PEMFC裝置的經濟效益更高,但是這些裝置需要使用氫作為燃料,所以必須在裝置外部進行甲醇重整制氫。甲醇燃料的另一優勢是其十分適合這種反應過程,不需要提前凈化處理。

PEMFC系統制造商目前都已經認清了甲醇燃料這些優勢。在2012漢諾威氫和燃料電池團體展覽會上,丹麥制造商Serenergy展示了一系列整合了燃料重整裝置的高溫PEMFC系統,這些系統均使用甲醇作為燃料。在Serenergy公司展示的裝置之中,EcoMotion環境養護車就是使用甲醇重整制氫來取代傳統柴油或汽油的設備,由此能產生極大的環境效益。

甲醇還可以作為應用于離網電源、電網補充能源以及電信行業的備用電源裝置的FC的燃料。邊遠地區的FC系統依賴于外運氫燃料。美國FC供應商IdaTech在2010年推出的產品中介紹了甲醇燃料替代方案。ElectraGen ME系統可以使用HydroPlus燃料(水和甲醇的混合物)為電信行業提供備用電源。甲醇替代瓶裝氫氣意味著單次運輸可以為系統提供更多的燃料,即較少的運輸可以維持更長的系統運行時間。IdaTech表示使用59加侖的HydroPlus燃料可以連續運行40小時,輸出功率為5 kW。ReliOn公司打算為其產品提供甲醇燃料運輸,并與Hy9公司展開合作,研發可以整合甲醇燃料的裝置。

然而并不是所有影響都是有利的,使用甲醇作為燃料的系統會產生二氧化碳,這是裝置沒有在汽車領域廣為使用的原因之一。甲醇使用合成氣體(一氧化碳和氫)制造,因此可以使用任何會產生合成氣的原料進行生產,包括生物質、第二代生物燃料以及廢物。另一種選擇是使用二氧化碳捕集設施為甲醇生產提供碳,這種想法已經得到試驗(使用電解槽制氫)。同樣也有研究使用甲烷和水制造甲醇和氫,如果使用生物甲烷氣,那么制得的燃料就是無碳的。

上述例子都證明了甲醇可以用于FC制造高效能源。然而與目前使用的大多數氫燃料一樣,甲醇燃料的制造也要依賴于化石燃料,但是在未來這兩種燃料都會實現無碳化。增加FC裝置的燃料選擇會提升其多樣性和靈活性,使其成為真正的低碳能源解決方案。


責任編輯: 江曉蓓

標簽: 甲醇 燃料電池

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