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沼气燃料电池是最新出现的一种清洁、高效、低噪音的电装置 ，与沼气发电机发电相比，不仅出电效率和能量利用率高，而且振动和噪音小，排出的氮氧化物和硫化物浓度低 ，因此是很有发展前途的沼气利用工艺，将沼气用于燃料电池发电，是有效利用沼气资源的一条重要途。我国的燃料电池研究始于1958年。但是 ，由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少，就燃料电池技术的总体水平来看，与发达国家尚有较大差距。燃料电池的出现与发展，将会给便 携式电子设备带来一场深刻的革命，并且还会波及到汽车业、住宅以及社会各方面的集中供电系统 。（责任编辑：佟明彪） 百度首页 | 登录新闻网页贴吧知道MP3图片视频百科文库 窗体顶端窗体底端帮助设置 首页 自然 文化 地理 历史 生活 社会 艺术 人物 经济 科技 体育 百科合作 核心用户 8月热词 拆分词条 求助编辑甲烷燃料电池目录转子间接 反应方程式 1. 碱性介质下的甲烷燃料电池 2. 甲烷燃料电池化学方程式应用前景 1. 历史 2. 发展前景 3. 甲烷做燃料电池电极方程式溶液转子间接 反应方程式 1. 碱性介质下的甲烷燃料电池 2. 甲烷燃料电池化学方程式应用前景 1. 历史 2. 发展前景 3. 甲烷做燃料电池电极方程式溶液展开编辑本段转子间接甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂(一般是氧气)在电极附近参与原电池反应的化学电源。甲烷（CH4）燃料电池就是用沼气（主要成分为CH4）作为燃料的电池，与氧化剂O2反应生成CO2和H2O.反应中得失电子就可产生电流从而发电。美国科学家设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池。燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。但传统燃料电池使用氢为燃料,而氢既不易制取又难以储存,导致燃料电池成本居高不下。 科研人员曾尝试用便宜的碳氢化合物为燃料,但化学反应产生的残渣很容易积聚在镍制的电池正极上,导致断路。美国科学家使用铜和陶瓷的混合物制造电池正极,解决了残渣积聚问题。这种新电池能使用甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等5种物质作为燃料。 甲燃料电池(2张)编辑本段反应方程式碱性介质下的甲烷燃料电池负极：CH4+10OH - - 8e-=CO32- +7H2O 正极：2O2+8e-+4H2O=8OH- 离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 酸性介质下的甲烷燃料电池： 负极：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 正极：2O2+8e-+8H+=4H2O 总反应方程式为：2O2+CH4=2H2O+CO2 反应情况： 1.随着电池不断放电，电解质溶液的碱性减小； 2.通常情况下，甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用率。 甲烷燃料电池化学方程式CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H20 就是CH4在O2中燃烧，生成的CO2和OH-反应生成CO32-的离子反应方程式接着写正极，记住：正极在碱性条件下的反应一定是：O2+4e-+2H2O=4OH- 接着将总反应式减去正极反应式就是负极反应式，这里有一点非常重要，就是一定要将O2消去，因为原电池负极发生氧化反应，而O2发生还原反应 故一定要将O2消去将X2 得到 2O2+8e-+4H2O=8OH- - 得到CH4-8e-4H2o+2OH-=CO32-+3H2O-8OH-移项的到负极反应式：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H20总反应：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H20负极：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H20正极：O2+4e-+2H2O=4OH- 编辑本段应用前景历史燃料电池（Fuel cell），是一种使用燃料进行化学反应产生电力的装置，最早于1839年由英国的Grove所发明。最常见是以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池，由于燃料价格平宜，加上对人体无化学危险、对环境无害，发电后产生纯水和热，1960年代应用在美国军方，后于1965年应用于美国双子星座计划双子星座5号飞船。现在也有一些笔记型电脑开始研究使用燃料电池。但由于产生的电量太小，且无法瞬间提供大量电能，只能用于平稳供电上。 发展前景 燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的选择性非常高，包括纯氢气(H2)、甲醇（CH3OH）、乙醇（CH3CH2OH）、天然气，甚至于现在运用最广泛的汽油，都可以做为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力，已被公认是廿一世纪必然的趋势。 燃料电池则是以具有可燃性的燃料与氧反应产生电力；通常可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷（CH4）、乙醇（酒精）、氢等这些可燃性物质都要经过燃烧加热水使水沸腾，而使水蒸气推动涡轮发电，以这种转换方式大部分的能量通常都转为无用的热能，转换效率通常只有约30%相当的低，而燃料电池是以特殊催化剂使燃料与氧发生反应产生二氧化碳（CO2）和水（H2O），因不需推动涡轮等发电器具，也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水，所以能量转换效率高达70%左右，足足比一般发电方法高出了约40%；优点还不只如此，二氧化碳排放量比一般方法低许多，水又是无害的产生物，是一种低污染性的能源。 甲烷做燃料电池电极方程式溶液甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以 总反应为：CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O。 负极：CH4 8e- + 10OH- = CO32- +7H2O， 正极：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH- 希望以上能用上 开放分类： 化学，化工，电池 我来完善 “甲烷燃料电池”相关词条： 历史骈文史历史 骈文史 百度百科中的词条内容仅供参考，如果您需要解决具体问题（尤其在法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。134本词条对我有帮助添加到搜藏 分享到: 合作编辑者 中公教育百科 ，892223922lw ，菩提之树下 ，马可歆LOVE ，gongyiqin ，kuitingc ，踢拳道_ 更多 如果您认为本词条还需进一步完善，百科欢迎您也来参与编辑词条在开始编辑前，您还可以先学习如何编辑词条如想投诉，请到百度百科投诉中心；如想提出意见、建议，请到百度百科吧。 成长任务 日常任务 热词推送 编辑热词可获得额外经验值词条动态 进入我的百科 您目前的等级是级您目前的经验值是点您还需点经验值即可升为级词条统计浏览次数：约 7687次 编辑次数：22次 历史版本 最近更新：2011-08-25 创建者：A剑雨肖香A 更多贡献光荣榜鼠标滑过用户名，我们有名片啦！辛勤贡献者：偶尔使用版本 最新动态食品安全专题：百科消息：百度百科八月互联网热词榜百度身边免费月饼大派送2011百科知识先锋培训营回顾百科解密智能手机系统之谜百度百科新还珠格格专题百度百科揭示台风的奥秘专题百科探秘之星象与灾难专题立即体验百度视频Android版 2011 Baidu 权利声明 甲烷燃料电池转子间接反应方程式碱性介质下的甲烷燃料电池甲烷燃料电池化学方程式应用前景历史发展前景甲烷做燃料电池电极方程式溶液2010年以前全球应当削减的化石燃料总量，换算成石油大约相当于5700万立方米。这一数字相当于日本国内现有自家车一年所消耗的能源总量。 被公认为地球温室效应元凶的二氧化碳的减排目标于1997年初冬确定。在日本京都召开的“气候变化框架公约第三次缔约国大会（COP3）”上确定的日本减排目标是：2010年度以前以1990年度为基准减少6%。如果以讨论具体减排对策的2001年度为准的话，则必须减排15%。 含碳的化石燃料只要使用，就会排放出二氧化碳。为了减少二氧化碳的排放，大体上有两种方法：一是使用化石燃料，但通过控制用量来减少二氧化碳排放的“节能”方式；二是不使用化石燃料、改用新能源来减少二氧化碳排放或零排放的“新能源”方式。 在节能方式方面，主要通过减轻汽车车身重量来提高燃效，以及使用燃料电池等。 利用氢气与氧气发生反应、获取电能和热能的燃料电池最终只排放水，属于绿色能源。不过，从成本和技术方面来看，由于现阶段主要采用从石油和天然气中提取氢气的方法，因此从根本上来说使用化石燃料的状况并没有改变。即使如此，燃料电池依然能大幅减少二氧化碳的排放量。 应用日益广泛的太阳能和风力 作为不使用化石燃料的新能源，还包括太阳能发电和风力发电。太阳能发电方面，日本决定在2010年以前将逐渐把太阳能发电容量提高到现行的250倍（相当于4820万千瓦）。风力发电方面，通过将容量提高到现有设备规模的约20倍（相当于300万千瓦），换算成石油将能够得到1340万立方米的能源。 最近，生物资源作为继风力和太阳能之后的第3种新能源正在受到越来越广泛的关注。生物资源是指食品、饲料、木材等植物资源及其废弃物转换成的能量。这种能源虽然具有减少化石燃料使用量的效果，不过能否控制二氧化碳的排放还是个未知数。因为如果只是单纯通过燃烧废弃物来发电或用作热源的话，并不能减少二氧化碳的排放。因此，目前人们正在将植物培育和节能技术组合在一起、开发能够从整体上控制二氧化碳排放的技术。 那么，新能源技术的应用将会给我们的生活带来哪些变化呢？日本北海道大学触媒化学研究中心教授市川胜介绍说，“最有冲击力的是燃料电池。比如即便是在没有电源插座的野外宿营地也可以像平时一样欣赏壁挂电视，总之将进入一个不受电力和燃气基础设施网络束缚的新时代”。 这样一个不依赖电力和燃气、仅靠动物粪便和风力发电就可以获取氢能，以此实现地区住宅能源自给自足。这已经不是梦想，作为北海道开发局和札幌市政府推出的“北方之城建设构想”（北海道项目）的组成部分，在别海町进行的试验项目已经于4月启动。 该计划的具体内容是：首先，利用动物粪便生产沼气，然后从沼气中提取氢气。或者利用沿海地区的风力发电设备分解水来生产氢气。将生产出来的氢气转变成易于运输的液态后，通过城市里的氢气站输送给用户。最后，用户利用燃料电池的热电系统进行供电、供暖和提供热水。 此项试验包含很多诠释绿色能源现状的精华内容。下面以作为上述构想核心的氢气高速公路为主线，介绍一下试验内容及其未来前景。 氢气高速公路系统基于现有流通网络的氢气供给基础设施 在迈向氢气社会的过程中，人们最为关心的就是基础设施问题。从哪里生产氢气？如何贮存和运输氢气？这些问题目前还未解决。 日本现在每年制造的氢气约为1亿6000万立方米，几乎全部用于半导体生产等领域，没有计入燃料电池所消耗的部分。而1020年后氢气供应商至少得具备相当于目前100多倍的供应能力，有如此能力的供应商现在还没有出现。 最有力的候选是钢铁厂和石油公司。钢铁和石油生产过程中产生的丰富的有机气体可用来大量并且稳定地制造氢气。另外，只要有风力发电等设施，也能通过分解水来生产氢气。 即便如此，还缺乏运输氢气的手段。运输氢气时，目前要么采用冷冻法液化氢气、要么采用高压罐储存的方法。不过，问题是需要很高的运输成本。与氢气的生产成本（1标准立方米20日元）相比，运输费在20倍以上。按目前的状况，氢气根本用不起！ 在别海町实施的项目中，目前的设想是：先将氢气集中储存到城区里的氢气站，然后根据需要向公共设施、普通家庭和汽车等用户供气。那么，如何运输氢气运输到氢气站呢？ 利用萘运输氢气 别海町项目采用的是有机氢化法，这种方法作为最具实用性的运输手段已成为业内关注的焦点：先将氢气溶入类似煤油的液态有机化合物中，再进行存储和运输。该方法的发明者市川教授介绍说：“衣柜里放的防虫剂（萘球）就是一种有机氢化物”。 在催化剂环境中给萘加热，萘就会变成一种吸收氢气的液体。再以更高的温度让这种液体从催化剂中流过时，就会释放出氢气，重新恢复萘原来的状态。利用萘吸收和释放氢气的性质，就可将萘当作贮氢盒。 与其他方法相比，有机氢化物可用更小的容量贮存更多的氢气。比如，要想使一辆燃料电池车行驶500km，必须给车加5kg左右的氢气。即使将氢气贮存到280大气压的高压氢气罐里，也需要200升的容器。而有机氢化物液体的体积在常温常压下也就只需76升。 “由于这种液体和煤油一样，仅利用现行的物流服务网，就能形成一条向公共设施、工厂和家庭供氢的氢气高速公路”，市川教授说。 另外，还有一些技术也在开发之中。比如，不需使用有机氢化法还原氢气，即可直接在燃料电池中使用的有机氢化物技术、直接向普通家庭稳定地输送有机氢化物的技术、还有直接为燃料电池车添加有机氢化物，氢气用完后再将剩下的有机氢化物液体重新回收到氢气站的技术等。 生物资源风力资源废弃物一举变成新能源 别海町项目中，先用1000头牛的粪便制成沼气，然后生产氢气，就能提供足够20户普通家庭使用的能源。像这样从废弃物中得到能源的方法被称为生物资源技术。 生物资源技术不仅可提炼沼气，还包括直接用作电力和热源的方法，以及将其用作交通燃料的技术。由于所用原料都是森林间伐材和城市垃圾以及家畜粪便等本来就必须处理的废弃物，因此原材料非常便宜。由于日本政府从2001年度开始提供相关的新能源扶持政策，日本全国开始出现生物资源热。 王子制纸正在推进对纸浆生产过程中产生的植物性废液（木素）进行再利用，将其用于工厂热源和发电的计划。中国电力则公布了收集山林里堆放的间伐材，用作热源和发电的试验结果。 但是两公司的尝试最终都碰到了经济效益问题。王子制纸的计划由于是自产自用，因此经济效益上不成问题。而中国电力的试验最终得出结论称，“间伐材本身很便宜，不过定量收集则需要一定的成本。因此需要企业间的合作”。 从经济效益上讲，有望率先解决经济效益的方法是将其转换成交通燃料。利用废弃油生产BDF（生物柴油燃料）柴油替代燃料的技术目前发展较快。日本小松和柒谷商店（东京墨田区）等公司已经推出了BDF转换设备。 产业技术综合研究所循环生物资源研究实验室副主任佐佐森义之表示，为了将来BDF能成为可稳定供应的“燃料”，“目前已经到了应该探讨培育生物资源作物的时候了”。 在生物资源技术方面，无论是原料资源，还是使用方法均有多种。方案并非只有一种。不仅可转换成交通燃料，随着向氢气社会的不断过渡，那么像别海町项目一样直接由生物资源生产氢气的方法在经济效益上也是有可能的。 风力发电的关键是蓄电技术 在别海町项目中有一种构想，就是利用风力发电得到的电力分解水来得到氢气。如果将风力发电与燃料电池配合起来使用，基本上可将二氧化碳排放量降至零。 风力发电设备的建设目前正在日本全国各地进行。日本建成的风力设备总供电量，2000年度达到了14.4万千瓦。与10年前相比增加了30多倍。就连东京市内都已建成风力发电机，风力发电离人们的生活已经越来越近了。不过，仅靠风力发电很难满足当地社会的用电需求。 今年3月，丰田汽车在位于日本爱知县的田原工厂内建成了一台日本国内最大的风力发电机。这部风力发电机将在2005年举办的爱知万国博览会上为丰田馆提供全部用电。还准备在博览会结束后继续使用。 风力发电机的设备使用率一般较低，仅2030%左右，很难稳定地供电。为了打破这一僵局，就需要与风力发电相应的蓄电技术。 现有技术尚无法直接蓄电。不过，如果能将其转换成其他能源贮存起来的话，就可实现这一点。比如，用风力发电机分解水，将分解出来的氢气存储起来。除“发电”功能以外，风力发电目前已被视为地区社会重要的能源供给方式。 燃料电池热电联合系统有望成为燃料电池中的首个热门商品 按计划，别海町项目将由氢气站向普通家庭输送氢气，然后通过热电联合（热电共用）系统，向家庭供电、暖气和热水。 这种家用热电联合系统有望成为燃料电池中第一个热门商品。之所以这样说，是因为尽管燃料电池型热电联合系统目前尚未上市，但使用燃气的热电联合系统却在稳步发展。 最具代表性的商品就是日本大阪煤气公司2003年3月上市的“ECOWILL”。该系统使用本田开发的燃气机、用城市天燃气进行发电，可为家庭提供大约3成的电量。该系统同时还可利用燃气机发电时产生的余热给家庭供暖和供热水。 大阪煤气最初制定的销售目标是2000台，而截止到2004年1月底就已销售了3405台（包括预定数量）。从超过预想的销售行情来看，预计2004年度销量将超过4000台。 该商品热销的秘密就在于展现出了商品优势。不仅“可使二氧化碳排放量比过去削减30%”，而且“每年还可节约4万日元的电和燃气等照明供热费”。可以说，重点突出“该商品可节约家庭支出