地球时间徽标
RSS订阅 Google+ Facebook 推特 联系 Pinterest.



Nano Technology展示了煤炭赢得电力的新方式

经过迈克坎贝尔- 2011年6月22日12:21:0 GMT
Nano Technology展示了煤炭赢得电力的新方式

传统上,煤已经通过在发电站中燃烧产生电力以产生蒸汽,然后转动涡轮机并产生电力。然而,来自Brookhaven国家实验室,Oak Ridge国家实验室和新泽西州技术研究院的研究人员发表了一份可能最终改变这一点。该报告发表在杂志自然通信2011年6月21日,涉及燃煤电池技术的使用。

固体氧化物燃料电池可以从包括煤气(甲烷)的一系列燃料产生电力。它们利用由镍和氧化钇稳定的氧化锆(陶瓷)制成的阳极,但是当使用烃气体时,由于碳沉积物的形成,阳极迅速消失;一个称为焦化的过程。焦化可以在短短30分钟内停用燃料电池,因此这是一个关键问题,限制了该技术的应用。研究人员报告了一种基于氧化钡纳米颗粒的使用来克服这个问题的技术。

氧化钡是吸湿性物质(吸收水),并且研究人员利用这种方法以使得能够通过将氧化钡纳米结构沉积在其表面上的阳极表面上进行化学反应。纳米颗粒促进碳沉积物的氧化(对CO2所以保持阳极表面清洁,即使在750°C的相对低温下也可能成为可能的过程。纳米颗粒的大小为10至100nm,并且倾向于在阳极表面上形成“岛屿”,其不会阻碍在表面上迁移电子。氧化钡纳米颗粒的形成可以作为正常阳极制造工艺的一部分实现,因此与现有的生产技术相容。

标准固体氧化物燃料电池在超过850°C的温度下运行,并且需要使用限制技术适用性的昂贵的特殊材料。由研究人员报告的系统实质上较冷,可能允许使用更便宜的材料用于互连细胞和其他部件。系统已经过了一百小时的操作,并且在测试结束时没有观察到焦化的证据。虽然这是一个积极的结果,但需要设置在系统最终在为五年操作寿命设计的燃料电池中运行。

新系统也似乎提供了更高的优势活力转换效率。传统的燃煤发电站将大约三分之一的化学能量转换为功率;燃料电池可以将该数字推向50%。通过生产混合涡轮机和燃料电池技术,研究人员认为,可能会实现高达80%的转换。此外,该技术将非常适合于二氧化碳封存系统,被认为是减少CO的释放的机制2,温室气体,到大气。

顶级图像信用:©Vladimir Konjushenko