甲烷燃料電池反應方程式
堿性介(jie)質下(xia)的甲烷燃料電池
負極:CH4+10OH- - 8e-===CO32- +7H2O
正(zheng)極(ji):2O2+8e-+4H2O===8OH-
總反應(ying)方(fang)程(cheng)式為(wei):CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
酸性介質下的甲烷燃(ran)料電(dian)池
負(fu)極:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正極:2O2+8e-+8H+===4H2O
總(zong)反應方程(cheng)式為:2O2+CH4===2H2O+CO2
甲烷燃料電池的優點
1、低污(wu)染:甲烷燃(ran)燒后生成(cheng)的只有水和二氧化碳(tan)。
2、高效率:直接將燃(ran)料中的化學能(neng)轉(zhuan)換(huan)成電(dian)能(neng),故不受卡(ka)諾(nuo)循環的限制。
3、無(wu)(wu)噪(zao)音:電(dian)池本(ben)體(ti)在發電(dian)時,無(wu)(wu)需其他(ta)機(ji)件的配合,因此沒有(you)噪(zao)音問題。
4、用途廣泛:提供的電(dian)力(li)范(fan)圍(wei)相當(dang)廣泛,小至計算(suan)器大(da)至發(fa)電(dian)廠(chang)。
5、無需(xu)充(chong)電(dian):電(dian)池(chi)本體中不包含燃料,只需(xu)不斷地供給燃料便可不停地發電(dian)。
甲烷燃料電池發展前景
燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)是(shi)(shi)一個電(dian)池(chi)(chi)本(ben)體與燃(ran)(ran)料箱組合(he)而成的(de)(de)動力(li)機制。燃(ran)(ran)料的(de)(de)選擇性非常(chang)高,包括純(chun)氫氣(H2)、甲(jia)醇(chun)(CH3OH)、乙醇(chun)(CH3CH2OH)、天然氣,甚至于現在(zai)運用(yong)最廣泛的(de)(de)汽油,都可以作為(wei)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)燃(ran)(ran)料。這(zhe)是(shi)(shi)目(mu)前(qian)其(qi)他所(suo)有動力(li)來源無法做到的(de)(de)。而以燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)做為(wei)汽車(che)的(de)(de)動力(li),已被公認是(shi)(shi)廿一世紀必然的(de)(de)趨勢(shi)。
燃料電池則是(shi)以具有可(ke)燃(ran)(ran)性的(de)燃(ran)(ran)料與氧反應產生電力;通常可(ke)燃(ran)(ran)性燃(ran)(ran)料如瓦斯、汽油、甲(jia)烷(CH4)、乙醇(chun)(酒精)、氫等(deng)這(zhe)些可(ke)燃(ran)(ran)性物質(zhi)都要(yao)經過(guo)燃(ran)(ran)燒(shao)加熱水(shui)使水(shui)沸騰,而使水(shui)蒸(zheng)氣推動渦輪發電,以這(zhe)種轉換方式大部分(fen)的(de)能量通常都轉為無(wu)用的(de)熱能,
轉(zhuan)換(huan)效率(lv)通(tong)常只(zhi)有約(yue)30%相當的(de)(de)低,而燃(ran)料電池是(shi)以特殊(shu)催化(hua)劑使燃(ran)料與氧(yang)發(fa)生(sheng)反應產(chan)生(sheng)二氧(yang)化(hua)碳(CO2)和水(shui)(H2O),因(yin)不(bu)需推動(dong)渦輪等發(fa)電器具,也(ye)不(bu)需將水(shui)加熱至水(shui)蒸氣再(zai)經散熱變回水(shui),所以能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)高達70%左右,足足比(bi)(bi)一般(ban)(ban)發(fa)電方法(fa)高出了約(yue)40%;優點還不(bu)只(zhi)如此,二氧(yang)化(hua)碳排放量(liang)比(bi)(bi)一般(ban)(ban)方法(fa)低許多,水(shui)又(you)是(shi)無害的(de)(de)產(chan)生(sheng)物,是(shi)一種低污(wu)染性的(de)(de)能(neng)源。
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