瑞士研發甲酸燃料電池,解決氫燃料運輸與補充難題

作者 | 發布日期 2018 年 03 月 27 日 8:45 | 分類 自然科學 , 電力儲存 , 電池 follow us in feedly

氫燃料電池技術原理是將化學能轉變為電能,不會排放一氧化氮、煤煙或硫氧化物等大量廢氣,其「只會排出純水」宣傳標語更是赫赫有名,但由於氫氣難以運輸,氫燃料基礎設施目前仍為該技術發展挑戰之一,而瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)為解決燃料運輸問題,研發新型氫燃料電池技術。



有別於以往裝載氫氣,該電池原型以甲酸(formic acid)為基底,平時呈液體狀態,更容易運輸與補充燃料。而甲酸可由氫氣與二氧化碳反應而成,原先也常用於農業與工業,具有易於生產與用途廣泛優勢,如果想要進一步使用環保方式製造,根據美國普林斯頓大學 2014 年研究,也可利用太陽能板將二氧化碳變成甲酸。

甲酸同時也是良好的氫氣載體,根據資料,1 公升甲酸可製造 590 公升氫氣,因此 EPFL 想透過其特質研發出更具經濟效益電池。

團隊開發出氫氣製造機 HYFORM,利用釕催化劑將甲酸液體轉換成二氧化碳與氫氣,再把生成的氫氣運送到質子交換膜燃料電池(PEMFC)進行發電,過程中只會產生二氧化碳與水。團隊更補充,排出的二氧化碳也可回收再利用,繼續製造更多甲酸。

HYFORM-PEMFC 系統每年可生產 7,000kWh 電力,標準功率為 800w,相當於同時為 200 支智慧型手機充電,發電效率則達 45%。團隊表示,該燃料電池為無碳能源,也不會產生任何氮氧化物與微粒,而由於可透過廢棄二氧化碳與氧化生質(oxidating biomass)製造,甲酸也是所謂的環保小尖兵。

研究員表示,該系統保養成本低,也不需要連接電網,釕催化劑長效且相對便宜,非常適合用於偏遠地區,而團隊目前也不斷在尋找更便宜的催化劑。

不過甲酸燃料電池概念並非世界首例,荷蘭恩荷芬理工大學(TU/e)學生先前成立新創公司 Team FAST,並於 2017 年 6 月研發出相似技術,盼利用甲酸氫燃料電池為公車供電。該團隊將與 VDL 集團合作打造甲酸燃料公車,並透過拖掛在後方拖車的甲酸燃料電池接收額外電力。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;圖片來源:EPFL

延伸閱讀: