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【有問有答】綠色燃料電池 家中也能發電

2017-03-29

我們平時使用的電能,都是由發電廠生產,再通過各級電網、電纜線輸送到千家萬戶的。有人曾經設想,如果每個家庭能夠自己發電,那該多好啊!這樣既可以免去架設長距離輸電線的投資,也不再有輸電過程中的損耗,更不用擔憂家中會停電。這個聽起來有點像天方夜譚般的夢想,其實已經出現在現實生活中,它就是一種能夠用來發電的燃料電池(圖)。

日本地震後成搶手貨

2011年,日本發生特大地震,引發福島核電站事故,造成日本的一些城市供電能力大幅下降,許多家庭陷入供電不足或停電的困境。短時間裡,價格不菲的家用燃料電池成了市場上的「搶手貨」,人們紛紛購買這種「能夠在自己家中發電」的燃料電池裝置,以應對未曾預料的停電之苦。

家用燃料電池是一種利用氫和氧化學反應產生電力和熱量的裝置,它的外形大小就像一個衣櫥,其重量不足100公斤,在家中安裝和使用都十分方便。

燃料電池根據其內部組件材料的不同主要有兩種類型,一種是採用塑料組件的固體高分子型燃料電池(PEFC),它的優點是使用運轉方式十分靈活,在不需要用電時可以隨時關機,以節省能源。

另一種是採用陶瓷組件的固體氧化物型燃料電池(SOFC),它與固體高分子型燃料電池相比,結構更簡單,體積更小,且產生的熱量和發電效率也更高,不足之處是它需要24小時連續運轉,不能隨意關機,否則會導致陶瓷組件破裂損壞。

對於一些使用管道煤氣或管道液化石油氣的家庭而言,如果需要用燃料電池來供電時,只要開啟燃料電池裝置中的燃料處理器,就可直接把煤氣或液化石油氣變成發電所需的燃料,與進入裝置的空氣中的氧氣發生化學反應,產生電能。如果沒有煤氣或液化石油氣,也只需購買一罐氫氣,將其裝到燃料電池的處理器上,同樣可以方便地使燃料電池獨立發電,為全家供電數月,這樣家裡也成了「發電廠」。

商場有得買 似砌積木拼裝

如今,數百千瓦級的燃料電池已研製成功並在市場銷售,可用於酒店、醫院、商場和商業大廈等場所。這些燃料電池可以像砌積木一樣拼裝成電池組,用戶可根據所需的用電量靈活選擇。

容量高達兆瓦級的燃料電池發電站也已面世,它不僅快捷高效,綠色環保,而且可依據用戶荷載量隨時調節發電量大小,相比傳統發電在用電低谷時白白浪費電能的「死穴」,可謂更加節能而高效。

在21世紀裡,燃料電池發電的方式很可能圓家庭「發電廠」的夢想。《十萬個為甚麼(新視野版)能源與環境I》■香港教育圖書公司

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