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匿名使用者 發問時間: 科學其他:科學 · 2 0 年前

什麼是「氫燃料電池」?

什麼是「氫燃料電池」?為什麼使用氫氣就能不斷發電?

5 個解答

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  • 匿名使用者
    2 0 年前
    最佳解答

    燃料電池是用汽油、酒精、天然氣、氫氣、沼氣等燃料轉換成電流。可以替代汽車的內燃機,取代筆記型電腦的電池、手機電池、計算機、汽機車、游艇等設備之發電用。充電時,只要清空充滿副產品水的容器,然後再裝進燃料(酒精等燃料)即可。燃料電池,簡單的說,就是一個發電機。燃料電池是火力、水力、核能外第四種發電方法。以氫氣為燃料、氧氣為氧化劑, 通過化合作用發電,此種燃料電池又叫再生性氫氧燃料電池(regenerative fuel cell,RFC)。氫和氧化學反應生成水蒸氣,不排放碳化氫、一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物質,排出物是無污染的水。氫氧燃料電池排放出非常清潔的副產品,幾乎無污染且高效率。氫氧燃料電池作用原理是以氫氣為燃料,和氧氣經電化學反應後透過質子交換膜產生電能,其具備的優點為發電效益高,且最終副產品只有熱能與純水,不會對環境造成任何威脅,相當符合環保交通工具的需求。研發火箭之專家早在30年前人類第一次登陸月球時,就已使用液態氫和液態氧之燃料電池了。今日汽車製造業才開始i應用到燃料電池。燃料電池汽車是利用氫和氧進行化學反應產生電,然後再以電能進行驅動車輛。燃料電池在德國,被用作潛水艇的動力及用於驅動汽車和居民供電供暖。日本FCX-V3燃料電池汽車的燃料氫是填充在250個大氣壓下的高壓蓄氫槽裡。2002年12月日本豐田公司與本田公司已出產世界第一批燃料電池汽車。加拿大Mark-900燃料電池,是使用甲醇或氫為燃料,可在零下40oC低溫下工作。大量生產時,燃料電池的成本與現有內燃發動機接近。我國業者將氫氧燃料電池運用在電動自行車上,電力用完了,只要加燃料氣即可迅速恢能電能,符合快速環保方便的需求,的確是新發明新世紀的電池。氫氧燃料電池關鍵組件是電池內部兩片基板中的薄塑膠質子交換膜,目前仍是杜邦公司的專利權。目前電動車仍多數使用鉛酸電池,部分採用鎳氫電池,而鋰電池仍有成本高及充電時間長等問題;採用燃料電池做為電動自行車電能來源,將使我國電動車產業直接跳過鋰電池,進入燃料電池時代。

  • 6 年前

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  • 匿名使用者
    2 0 年前

    "燃料電池是用汽油、酒精、天然氣、氫氣、沼氣等燃料轉換成電流"

    這句話根本就是錯的!!

  • 2 0 年前

    好像有版權~~不能亂貼~~

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    總結:

    1.以氫氣為燃料、氧氣為氧化劑, 通過化合作用發電

    2.氫氧燃料電池作用原理是以氫氣為燃料,和氧氣經電化學反應後透過質子交換膜產生電能,其具備的優點為發電效益高,且最終副產品只有熱能與純水,不會對環境造成任何威脅,相當符合環保交通工具的需求。

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  • 「氫能源」時代即將來臨,燃料電池則是從石油能源平穩過渡到氫能源的第一步,中央研究院院長李遠哲日前呼籲,未來全世界是「燒氫的時代」,能源無法自足的台灣,更應該早一步開發使用氫的燃料電池;在氫能源時代,生活將有很大改變,讓我們試著描繪這個藍圖。

    氫能源時代來臨的速度,可能比一般人想的要快。在廿年後的石油危機來臨之前,氫能源應已獲大量使用,發展燃料電池則是目前邁出的第一步。

    今年九月間,美國通用汽車在巴黎汽車展中,首度展出一部名為「HY-WIRE」的原型車,「HY」是代表Hydrogen(氫),Wire則是代表「drive by wire」(線性操控),也就是將燃料電池和以往用在飛機上的操控系統結合在一起。

    這部流線性的車子,內部找不到油門或剎車踏板,就像開飛機一樣,油門、剎車系統都整合在方向盤上,用雙手就可以完成所有操作;電池、電路系統及驅動馬達則整合在一片類似四輪滑板的底盤中。這部車和以往的概念車不同,真正可以在馬路上跑,極速可達一百六十公里,使用的燃料不是汽油,而是甲醇或天然氣,也可以直接加氫,發動後排出的不是廢氣,而是乾淨的水蒸氣。

    根據通用公司描繪的未來車輛產業發展,大型製造公司只生產各種不同的底盤,外銷到世界各地,在當地組裝當地生產的車身就可以上路;由於車身成本低,消費者可以三、五年就換一次車身,通用汽車預期二○○五年開始量產燃料電池車。

    事實上,由於地球暖化、空氣污染等問題,已經讓許多政府訂定法令,強迫企業尋找能替代化石能源的方案。以美國為例,加州、麻州、紐約等州要求車輛製造商,在他們銷售車輛中必須佔有一定比例的低污染排放或零排放車輛;如果其他的州也跟著這麼作,燃料電池車可能因此慢慢普及,最後取代大部份的內燃機汽車,現在燃料電池巴士已在許多地方上路,很多潛水艇也使用燃料電池。

    就像汽車需要加油站一樣,目前氫能源最大問題,還是在基礎設備不足,以天然氣製造氫氣,是目前大量生產氫氣成本最低的方法;以台灣為例,未來可能北中南各有一座大型天然氣造氫工廠,然後將氫氣灌入以「氫合金」製成的儲氫瓶中,車子沒有電時,可到小型分裝站或汽車間更換氫瓶,或者直接利用氫管線加氫,現有加油站及石油公司地位將受到很大挑戰。

    另外,也有人預估,燃料電池最大市場不是汽車,而是家用發電機市場。美國已有社區使用燃料電池發動機,但最大改變會出現在開發中國家,「行動電話取代固定電話」的歷史將會重演,因為在很多開發中國家,很多家庭根本沒有電話線,當行動電話發明後,架基地台的成本比接電話線成本要低得多,因此形成家中沒有固定電話,卻人手一支行動電話的現象。

    同樣的,這些國家很多地方可能也沒有電線,無法接收到電力,燃料電池就像一座小型發電廠,只要加入天然氣、氫氣、甲醇、或一瓶酒精濃度高的高粱酒,就可以產生足夠電力,供給全家或整個社區使用;不像現在的柴油發電機那麼吵雜,排放黑煙,燃料電池安靜得多,發電效率高;同時輸送氫氣或天然氣管線建設成本只要電線的四分之一,這種分散式的電力系統,可以避免電力長途輸送漏損問題,增加能源效益及安全,對全世界獨佔的電力公司都是一大威脅。

    另外,由於奈米科技的發展,奈米碳管被認為是種良好的儲氫媒介,未來以奈米碳管為原料製成的燃料電池將可以應用在各種小型電子產品上,行動電話、筆記型電腦待機時數可以大幅增加到數個星期,缺電時,只要補充氫原料,不必再耗時充電了。

    我國經濟部能源委員會從去年開始擬定一個五年計畫,每年投入近億元經費,培養本土人才,希望到民國九十五年時能夠製造出功率3kw的燃料電池,它產生的電力將足供四口之家使用。【2003-01-06/民生報/A2版/新聞前線】

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