带燃料电池“飞”上航空航天——记北京航空航天大学“卓越百人”陈爱华副教授

燃料电池是一种利用氢气和氧气生成电力和热量的装置。燃料氢气和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。像一个蓄电池,但实质上它不能"储电"而是一个"发电厂"。20世纪60年代,这种电池成功地应用于阿波罗登月飞船,从此燃料电池开始广泛应用于宇航领域。与此同时,燃料电池研究在欧洲、日本等发达国家得     

燃料电池工业专利分析

国际能源界预测,21世纪氢能将得到广泛应用,而燃料电池将成为利用氢能的重要途径。燃料电池是一种将存储在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置。它不受卡诺循环限制,能量转换率高,洁净、无污染。燃料电池最先被美国国家航空航天局用在航天飞机上。当时的燃料电池是将氢气和氧气作为燃料,利用电气化学的     

扑面而来的氢经济

随着石油资源的日益紧缺,一种以氢能源为基础的经济开始展露在人们面前。以氢为能源的燃料电池,它的基本原理是利用氢气和氧气的化学反应产生电能。这一反应具有能量效率高、洁净、无污染、噪音低的特点,而且在使用上既可集中供电,也适合分散供电。随着以氢为能源的燃料电池应用在车辆驱动上,这是氢经济发展的一个关键领域,被称为是汽车工业面临的第二次革命。预计今后两年,以氢动力燃料电池为基础的产品的第一次浪潮将冲击市场,其中包括以燃料电池为动力的轿车和大客车,以及用于商业大楼和住宅的小型发电机。在不远的将来,燃料电池汽车将成…     

氢能与燃料电池发展现状及展望

氢是一种洁净的二次能源载体,氢燃料电池具有能量转化率高、噪音低以及零排放等优点。氢气是连接可再生能源与传统化石能源的桥梁,通过氢能与燃料电池,可以实现未来洁净能源利用变革的愿景。世界主要发达国家都非常重视氢能的发展。目前,氢能和燃料电池已在部分领域中初步实现商业化。氢能燃料电池和燃料电池车的研究和商业化发展在日本、美国和欧洲较为迅速,他们不断在氢气生产、氢气储存和氢气利用方面进行创新。在氢能和燃料电池方面,中国紧跟世界发达国家的脚步,然而国内氢能和燃料电池产业链的不完善导致电池成本较高。因此,要加强关键材料研究,实现核心材料和部件的工业化和本土化,建立生产线,尽快完成产业链。中国已经在氢能和燃料电池产业链中部署了整车、系统和电堆,但燃料电池零部件的相关公司仍然很少,尤其是基本关键材料和部件,如质子交换膜、碳纸、催化剂、空气压缩机、氢气循环泵等。虽然国内公司已经开始涉及,但与国际先进产品相比,在可靠性和耐用性方面仍然存在很大差距,大多数关键组件仍然依赖进口。此外,氢气生产和运输的高成本、加氢站等基础设施的不完善,以及技术标准、检测体系的不健全,都限制了燃料电池车的发展。我国燃料电池汽车发展路径要通过商用车带动加氢站建设,降低氢气与燃料电池成本;发展氢燃料电池汽车产业集群,促进全产业链发展。在保障措施与政策需求方面,需要加强顶层设计,全面规划氢能燃料电池发展途径;加强研发投入,确保核心技术自主可控;统筹产业布局,引导产业链协调发展;加强标准制定,支撑技术进步与产业发展。文章分析了国内外氢能产业链结构以及氢燃料电池的发展现状,从产业化和技术两方面分析了国内氢能与燃料电池的发展现状及问题,并结合技术与产业特点提出了发展氢能与燃料电池的对策建议,对我国氢能与燃料电池的发展作出了展望。     

生物燃料电池

把生物装进电池里,产生出电流,听上去有些不可思议,但英国牛津大学的研究者已经生产出了这种电池,不久以后,那些既昂贵、又污染环境的传统金属电池将被淘汰,取而代之的是这种新型的生物燃料电池。传统的氢燃料电池的工作原理分成两步,首先把氢分解为质子和电子;然后质子再与氧反应生成水。这两个过程在不同的电极上完成,于是电子就在两个电极之间形成了流动,产生了电流。反应中需要用到催化剂,过去使用的是昂贵的金属铂,而且还必须用一层特殊的膜将氢和氧分隔开,否则就得不到任何电流。英国的研究者利用两种酶来取代铂做催化剂,其中一种酶来…     

燃料电池工业的专利趋势分析

燃料电池是将氢气和氧气作为燃料,利用电气化学的缩减/氧化或"氧化还原"反应使两者结合.反应后有三种副产品:电流--为金贵的太空船提供能量;水--当氢气和氧气结合后,产生的水可供宇航员饮用,也可用于冷却装备;热量--使宇航员免受太空严寒的侵袭.这项革新技术满足了最急需的能源、生计和热量.     

生物质能的研究与开发

1 概况利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为能源,称为生物质能(BiomassEnergy)。它是由太阳能源、空气、水、土壤等的作用而成,可取之不尽。地球上存在的生物质能主要贮蓄在森林中(干重约1000—1800亿吨)。1.1 生物质能利用的方法生物质能的利用有两种分法:(1)四分法,即取出生物中所含的石油成分(如能源植物),把特殊的海藻(kelp)或废弃物发酵成甲烷和酒精,把人畜粪发酵成甲烷气,从产氢气藻或菌中取出氢气,或用叶绿体制太阳能电池。(2)三分法,即直接燃烧法,将有机物发酵转换成酒精燃料,转换成甲烷气(碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物经微生物作用,在自然环境下将之分解成二氧化碳、氨、水、甲烷及氢气等)。     

21世纪新能源——燃料电池

初中物理教科书的阅读材料中,有一则对燃料电池的简短介绍,说它“是一种能量转换率高、无污染、可大量供电的新型电池”。那么,燃料电池是怎样工作的呢? 我们知道,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,用电解法可使水分子中的氢原子和氧原子“分家”,得到氢气和氧气。燃料电池的工作过程是与电解水正好相反的电化学反应过程:燃料中的氢与氧化剂中的析氧分别在电解质两边的正负极上发生反应生成水,同时产生电流。     

治疗糖尿病新法

日本京都大学再生医学研究所发明了一种治疗糖尿病的新方法，即将胰岛细胞装入长1～2厘米、粗2～3毫米、厚约1毫米的聚乙烯醇胶囊中，然后植物试验鼠的腹部或腿的皮下。结果被植入的胰岛细胞在试验鼠体内分泌出了胰岛素，试验鼠的血糖值得到了调节，并恢复到正常状态。这种方法的优点是不会发生排异反应，因而不需要免疫抑制剂。     

英开发出回收利用塑料的新技术

英国沃里克大学近期发布公报说,他们研发出一种新技术,可以分解绝大多数种类的塑料,以供循环利用,而且经济效益比较高。     

巧克力加细菌能发电

据英国媒体报道,英国伯明翰大学的微生物学家林恩·马科斯基和她的同事最近给巧克力工厂的废料“喂入”一种嗜糖细菌。这种细菌”吃”进糖后能产生氢能源。位于英格兰中部地区的伯明翰大学是这项研究的主要研究机构之一。该大学的微生物专家琳内·麦凯西博士介绍说,我们想要看到的是,如果我们在设备的顶端装入巧克力渣,会在另一端获得电吗?为了实现这一目的,麦凯西和同事们在一个5升的反应器中放入大量经过稀释的焦糖或奶糖残渣,然后再投入大肠杆菌,令人兴奋的是,氢气不断地冒了出来。研究人员随后把这些氢气收集起来用作燃料电池的燃料,结…     

大肠杆菌做电池

德国格赖夫斯瓦尔德大学研究人员新近发现,一种专门以碳水化合物为食的大肠杆菌,能够在无氧环境下将碳水化合物转化成酒精、酸性物质、碳酸气和氢气。利用这一特性,他们在实验室中制成了以这种大肠杆菌为原料的电池。 研究人员首先将这种大肠杆菌收集起来,作为微型“氢气制造厂”,然后将其产出的氢气导入放置着含氧原料的器皿,氢气与含氧原料相互作用释放出大量负电荷。器皿内有一个可导电的白金阳极,它能使释放出的负电荷向阳极流动,     

神奇头盔具视听闻尝多种感官

英国约克大学、沃里克大学等多所大学的科研人员联合研制高技术虚拟现实头盔。他们把这种头盔命名为“魔茧”,因为它能创造出虚拟效果,带给人仿真的视觉、听觉、味觉、嗅觉和皮肤感觉等5种感觉。     

形形色色的电动汽车

燃料电池电动汽车是直接用氢气为动力燃料，在常温状态下，通过化学反应直接转换成电能驱动汽车行驶。按其推进系统的不同，可分为氢气动力型和燃油-氢气动力型两种。     

用生活垃圾制氢气和肥料

日本北里大学采用细菌分解法将生活垃圾制取氢气和肥料获得成功,其方法是将集中的生活垃圾(包括剩菜、肉骨、食品废渣、果皮果壳、过期变质粮食、农产品副产物等)先粉碎后,放到分解池或罐里,再注人一种培育的“AM21B梭菌”这样一种厌气性细菌,在28°～37℃的温度下,经过一段时间即可把垃圾完全分解,在分解的过程中释放出氢气,每吨生活垃圾可产生49升纯氢气(作为燃料电池的原料),分解后的生活垃圾呈糊状、无恶臭味,再作农田的天然肥料使用.     

英国沃里克大学科学园的发展

沃里克大学科学园(University of Warwick Science Park)是由沃里克大学、考文垂市议会、英国西中部企业部和沃里克郡议会共同兴办的一个有限公司。沃里克大学科学园于1984年开始运营。当时英国政府甚为重视,英首相撒切尔夫人于1984年2月24日主持了该科学园的剪彩仪式并发表了讲话。她称科学园能把大学和工业结合起来。它利用大学里科学家们的发明创造力,加     

氢燃料电池的燃料性能分析

介绍了燃料电池按照燃料不同的分类以及氢燃料电池的制备方式和氢气的储存方式,分析了种氢燃料电池的几种具体应用,指出并强调了氢燃料电池在未来的重要地位。     

气味助忆 岁月无情

英国《泰晤士报》报道说,精神病学家正在利用可以使人们回忆起二战时期伦敦遭空袭时的气味来治疗抑郁和失忆的病人。据研究这种“记忆力治疗”方法的沃里克大学的约翰·金格博士说,某些气味,例如闪电战中燃烧的建筑物发出的气味,可以帮助唤起上年纪人的记忆。９１岁的...     

氢能产业阀门技术标准需求分析

<正>需求背景目前，氢气主要作为炼油、氨生产和甲醇合成的化学原料，其次主要用于其他化学品和各种工业生产过程。然而，氢作为二次能源，具备加速能量转换的最大潜力。众所周知，氢气是一种清洁且用途极广的燃料，可以为人类几乎所有活动提供动力。无论是在燃料电池中燃烧还是氧化发电，它都不会产生温室气体。因此，它理论上可以帮助整个能源系统，以及难以削减、难以实现电气化或成本过高的行业——如高温工业过程和重型运输——脱碳。     

让太阳和天然气携手增能

澳大利亚科学家将太阳能和天然气混合在一个新的处理装置内,从而可以大规模生产能源以满足未来工业和家庭的需要。“太阳能热力项目”使用一种锅型接收装置,利用太阳的热力,使甲烷产生反应而形成一种可以比甲烷承载更多能量的气体。