甲醇燃料電池理論最大效率,甲醇燃料電池理論最大效率是多少
大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于甲醇燃料電池理論最大效率的問題,于是小編就整理了4個相關(guān)介紹甲醇燃料電池理論最大效率的解答,讓我們一起看看吧。
甲醇?xì)淙剂想姵氐脑恚?/h3>
甲醇燃料電池使用液體甲醇而不是氫氣。甲醇(CH3OH)與水混合,并直接進(jìn)入燃料電池陽極,在此它藉助催化劑層被氧化而生成二氧化碳、氫離子(H+)和電子,電子通過外部電路運動作為燃料電池的電力輸出,正離子(H+)通過質(zhì)子交換膜(PEM)傳送至陰極,在此它們與氧反應(yīng)生成水,水再循環(huán)與甲醇一起輸入。
甲醇燃料電池的優(yōu)點:
1、甲醇燃料電池不需燃料的前期處理程序,能直接通過特定的方法使甲醇和空氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱力學(xué)電勢;
2、不用借助運動機(jī)件,通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,不用燃燒;
3、無需將燃料儲存重新變?yōu)闅錃饣驅(qū)錃獗┞队谫|(zhì)子交換膜;
4、除去了內(nèi)部加熱冷卻金屬板、水和熱力處理系統(tǒng)、壓強平衡等設(shè)備;
5、生產(chǎn)成本較低,可用非金屬輕而易曲的材料制成;
6、能量密度高,產(chǎn)品面向輕薄化。
甲醇燃料電池的前景:
甲醇燃料電池是一種將化學(xué)能連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)化為電能的可再生清潔能源,具有能量轉(zhuǎn)化效率高、運行安全方便、發(fā)電時間持久等優(yōu)點,其應(yīng)用廣泛,特別適合作為筆記本電腦、電動自行車等便攜式中小型化電源或充電電源使用。
甲醇燃料電池火嗎?
甲醇是近年來發(fā)展的一種重要的燃料,利用甲醇做燃料電池,當(dāng)前發(fā)展的一個重要的方向,甲醇燃料電池效率高,使用起來也很方便,許多筆記本電池已經(jīng)使用了甲醇的燃料電池,因此甲醇作為燃料的汽車燃料電池汽車已經(jīng)上路運行。
甲醇發(fā)電效率?
先將甲醇加熱使其氣化,氣化的甲醇與水蒸汽發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,然后以氫為燃料,在燃燒室中燃燒生成燃?xì)?,用以?qū)動燃?xì)廨啓C(jī)帶動發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
利用甲醇作為發(fā)電能源,優(yōu)越性也很大。比如,甲醇發(fā)電的成本,目前約為石油或天然氣發(fā)電的1.5倍。但隨著大面積種植高光效植物的發(fā)展和甲醇收成成本的降低,將會使發(fā)電成本逐步降下來,而石油和天然氣的價格將有只漲不降的趨勢,相比之下,甲醇發(fā)電將是便宜的;“植物甲醇”可以大面積種植再生,而不會面臨枯竭的威脅;甲醇的低污染特性是化石燃料所不可比擬的;甲醇在常溫下是液態(tài),貯存和運輸都很方便。因此,專家們認(rèn)為,21世紀(jì)初,甲醇很有希望成為常規(guī)礦物燃料的替代能源用于發(fā)電。
1:相對較低。
甲醇發(fā)電過程中存在能量轉(zhuǎn)換損失和熱損耗。
相比于其他發(fā)電方式,甲醇發(fā)電的效率較低的原因主要有以下幾點:首先,甲醇本身的能量密度較低,無法與傳統(tǒng)燃料如煤炭或天然氣相媲美;其次,在甲醇燃燒的過程中,能量會以熱量的形式散失,導(dǎo)致無法完全轉(zhuǎn)化為電能;此外,甲醇發(fā)電技術(shù)相對較新,尚存在一些技術(shù)難題和工藝改進(jìn)空間,這也影響了其整體的發(fā)電效率。
因此,雖然甲醇發(fā)電在某些特定應(yīng)用場景下具有一定的優(yōu)勢,但其整體效率相對較低。
什么是甲醇無人機(jī)?它有什么優(yōu)勢?
無人機(jī)在人類社會中的運用越來越廣泛,尤其是在軍事領(lǐng)域,幾乎已經(jīng)成為各個國家軍隊都必不可少的裝備,現(xiàn)有的小型無人機(jī)主要是使用鋰電池作為動力,但鋰電池動力無人機(jī)續(xù)航時間一般不長,鋰電池動力不足和續(xù)航能力較弱,極大地限制了現(xiàn)代小型無人機(jī)的發(fā)揮,使得輕型無人機(jī)只能被士兵用于近距離的偵察和搜索。
據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)12月24日援引南華早報消息報道,中國科學(xué)院大連物理研究所研發(fā)的甲醇動力無人機(jī),這種無人機(jī)重約15公斤,飛行時速為90公里,主要特色是發(fā)動機(jī)中采用了甲醇動力系統(tǒng)。根據(jù)公司開發(fā)人員的說法,這種無人機(jī)運用了創(chuàng)造性的甲醇燃料電池技術(shù),在經(jīng)過十幾次的測試失敗之后,成功的使無人機(jī)達(dá)到了12小時自主飛行時間,這是創(chuàng)紀(jì)錄的最高指數(shù)。而大多數(shù)鋰電動力的現(xiàn)代無人機(jī)飛行時間不過半小時而已。
甲醇動力無人機(jī)是無人機(jī)的未來發(fā)展方向之一,目前小型的無人機(jī)主要是電動無人機(jī),而電動無人機(jī)主要包括電機(jī)、電調(diào)、螺旋槳以及電池,其中鋰電池是幾乎所有電動無人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。要提升無人機(jī)的續(xù)航能力,只能是從動力系統(tǒng)方面入手,而鋰電池的潛能幾乎發(fā)揮殆盡,很難在體積不變的情況下繼續(xù)提升。因此??茖W(xué)家們轉(zhuǎn)而從燃料電池方面來入手。所謂的甲醇動力無人機(jī),其實就是使用甲醇電池作為動力,這種動力系統(tǒng)是通過燃料電池的原理,通過質(zhì)子和電子在甲醇溶液中進(jìn)行交換產(chǎn)生電力。
與鋰電池相比,甲醇燃料電池體積更小,而且環(huán)保清潔,更關(guān)鍵是其理論能量比相當(dāng)之高,能夠為飛機(jī)提供更遠(yuǎn)的航程。如果要在有限的體積內(nèi),大量提升無人機(jī)的續(xù)航能力的話,使用甲醇燃料電池是最佳的解決方案。當(dāng)然技術(shù)問題也不是沒有,由于甲醇電池需要昂貴的貴金屬催化劑,同時燃料電池由于其自身特性性能衰減較快,需要在一段時間內(nèi)進(jìn)行更換,因此在成本方面很難控制。而且,催化劑的活性以及穩(wěn)定性、燃料的利用率、能量轉(zhuǎn)化效率等都是需要解決的問題。目前來看,甲醇燃料電池技術(shù)并不成熟。
從這一次公開的消息看,新型甲醇動力無人機(jī)的成功代表著中國企業(yè)在甲醇動力燃料電池方面取得了一定的進(jìn)步,這是一個值得慶賀的消息。在解決甲醇電池的缺陷之后,其大航程的優(yōu)勢就能發(fā)揮出來,從而大幅提升現(xiàn)有小型無人機(jī)的續(xù)航能力,使得輕型無人機(jī)再也不是那種飛不快飛不遠(yuǎn)的雞肋存在,如果輕型無人機(jī)都能擁有十幾個小時的滯空時間,那么對于軍隊的戰(zhàn)場觀測能力會有很大的幫助。
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