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    氫燃料電池

石油總有用完的一天,因此尋找替代性能源為當今科學家努力的方向。燃料電池(fuel cell)為一理想的替代性能源,因所需的燃料是自然界存在最普遍的元素「氫」,且發電後僅產生純水和熱,近乎零污染,可說是一種兼具環保與能源需求的電力供給裝置,也是新世紀中最具發展前景的新能源。

 

實驗演示


實驗影片一(實驗演示影片)


實驗原理


實驗中所用的燃料電池車,可藉由多種方式電解水以製備所需的燃料---氫氣與氧氣。一般而言,燃料電池通常會與太陽能、風力等再生能源結合使用。當以再生能源產生電力時,可以順便電解水,所製造出的氫氣便能在沒有太陽、沒有風等不能發電時,供燃料電池產生電力。

而當氫氧、氧氣製備完成後,氫氣由燃料電池的陽極進入,氧氣則由陰極進入燃料電池(參照圖一)。經由催化劑的作用,使得陽極的氫氣分解成質子與電子,其中質子被氧『吸引』到質子交換膜(PEM)的另一邊,電子則經由外電路推動燃料電池車馬達後,到達陰極。在陰極催化劑之作用下,質子、氧及電子,發生反應形成水分子,因此水可說是燃料電池唯一的排放物,而且運作過程很安靜,既沒有空氣污染,也沒有噪音的問題。還有此過程直接汲取化學能轉為電能,其電能轉換效率可達60%之高!

(圖一)

PEMFC 反應式 :

At the anode  
At the cathode
Overall

 

 

問題討論


1.燃料電池的應用?

2.未來真的是氫能經濟嗎?

 

相關連結


燃料電池新世紀環保科技教學卡通

加了氫再上路