一般來說,燃料電池指的是把燃料燃燒時釋放出的燃燒能轉變為電能的裝置。其中,使用氫作為燃料的電池叫作氫燃料電池。
◎氫燃料電池的構造和原理
氫燃料電池指的是以氫為燃料進行燃燒,將燃燒釋放的能量轉變為電能的裝置。氫燃料電池可以生產出和補充燃料相當的電力,燃料燃燒完後,發電就會停止。這與以氫為燃料的火力發電廠相同,也就是說,氫燃料電池與其說是電池,不如說是小型可攜帶發電廠更為恰當。
圖10?8所示的是氫燃料電池的概念圖。在電解質溶液中插入正負電極,給電極分別供應氫氣(負極)和氧氣(正極),每個電極都有一層鉑(Pt)塗層起到催化作用。
負極中,氫氣借助催化劑的作用,被分解為氫離子H+和電子e-。e-沿著外部回路(導線)移動至正極,這就形成了電流。而H+穿過電解質溶液到達正極,H+、e-、O2在此聚集反應生成H2O,釋放出能量。
氫電池的重點在於燃燒廢棄物隻有水,並且產生的水中沒有混入任何有毒物質,可以直接作為飲用水飲用。這點已經通過宇航員的人體實驗得到了證實。
圖10-8 氫燃料電池概念圖
◎氫燃料電池的缺點
但這並不意味著氫燃料電池沒有任何缺點。
首先,燃料氫氣並不直接存在於自然界中,需要人類自行製造。製造氫氣的方法有很多,可以通過水電解、甲醇裂解、石油分解等。但這些分解需要用到電,也就是說為了使用氫燃料電池需要用到其他能源。
其次,氫氣是爆炸性氣體。無須用1937年發生的曆史性飛艇事故——興登堡號爆炸焚毀事故來佐證,氫氣的恐怖也是眾所周知的。很多人都在質疑讓汽車裝載著如此危險的氣體在街上來回穿梭的安全性。並且還涉及加氫站該怎麽安置這種基礎設施問題。