fuel cell today發(fā)布甲醇和燃料電池(FC)關(guān)系分析。甲醇不僅可以刺激直接甲醇燃料電池裝置(DMFC)的發(fā)展,而且還可以作為日漸流行的質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)(PEMFC)的燃料。
甲醇是一種方便的液體燃料,其使用和運(yùn)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(jiǎn)單易得能大批量生產(chǎn)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(wěn)定、揮發(fā)性較低,在一定溫度范圍內(nèi)仍能保持液體狀態(tài),適合FC的所有操作條件。
甲醇能夠以內(nèi)部重整或外部重整兩種方式應(yīng)用于燃料電池。DMFC在其陽極使用特殊的催化劑,通過內(nèi)部重整方式可以直接將甲醇轉(zhuǎn)變?yōu)闅?,但這并不適用于小型系統(tǒng)。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(jīng)濟(jì)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(jìn)行甲醇重整制氫。甲醇燃料的另一優(yōu)勢(shì)是其十分適合這種反應(yīng)過程,不需要提前凈化處理。
PEMFC系統(tǒng)制造商目前都已經(jīng)認(rèn)清了甲醇燃料這些優(yōu)勢(shì)。在2012漢諾威氫和燃料電池團(tuán)體展覽會(huì)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(tǒng),這些系統(tǒng)均使用甲醇作為燃料。在Serenergy公司展示的裝置之中,EcoMotion環(huán)境養(yǎng)護(hù)車就是使用甲醇重整制氫來取代傳統(tǒng)柴油或汽油的設(shè)備,由此能產(chǎn)生極大的環(huán)境效益。
甲醇還可以作為應(yīng)用于離網(wǎng)電源、電網(wǎng)補(bǔ)充能源以及電信行業(yè)的備用電源裝置的FC的燃料。邊遠(yuǎn)地區(qū)的FC系統(tǒng)依賴于外運(yùn)氫燃料。美國(guó)FC供應(yīng)商IdaTech在2010年推出的產(chǎn)品中介紹了甲醇燃料替代方案。ElectraGen ME系統(tǒng)可以使用HydroPlus燃料(水和甲醇的混合物)為電信行業(yè)提供備用電源。甲醇替代瓶裝氫氣意味著單次運(yùn)輸可以為系統(tǒng)提供更多的燃料,即較少的運(yùn)輸可以維持更長(zhǎng)的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。IdaTech表示使用59加侖的HydroPlus燃料可以連續(xù)運(yùn)行40小時(shí),輸出功率為5 kW。ReliOn公司打算為其產(chǎn)品提供甲醇燃料運(yùn)輸,并與Hy9公司展開合作,研發(fā)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(tǒng)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,這是裝置沒有在汽車領(lǐng)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(huì)產(chǎn)生合成氣的原料進(jìn)行生產(chǎn),包括生物質(zhì)、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(shè)施為甲醇生產(chǎn)提供碳,這種想法已經(jīng)得到試驗(yàn)(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(shù)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(huì)實(shí)現(xiàn)無碳化。增加FC裝置的燃料選擇會(huì)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(zé)任編輯: 江曉蓓