燃料電池 簡單介紹

未來發電可能會比加油更為方便,你相信嗎?答案是有可能的,改加水就可以啦。因為燃料電池是一種利用電化能原理將水解離成氫氣與氧氣。而氫氣就是我們所要利用的燃料,通常燃氣會有甲醇、乙醇、天然氣。很怪吧,需要用電來解離水,這樣是耗能的動作阿,怎麼會是綠色能源呢?那是因為可以配合風力或是太陽能發電產生那微小的電能做為解離的用途。且燃料電池的種類是以中間的薄膜利用方式不同來區分,但原理是相通的,接下去就以氫氣燃料電池作為簡單介紹。



發電原理

燃料電池主要是利用電化作用產生電,而且產物大多是以純水為主要成分。如果供應電解的能源也是使用綠色能源的話,那將會是一個很完美的綠色能源。燃料電池裡有3 個核心元件:陽極、陰極以及兩個電極之間的薄膜,三者經過熱壓形成電極膜組,並在外側分別加上一層導氣流場板,即可組成單電池。以氫氣燃料電池為例子來做說明,氧化劑是氧氣,在反應過程中,氫氣與氧氣分別由兩邊進入燃料電池的陽極及陰極產生反應。氫氣在陽極經過電化學反應後,分解成兩個氫離子和兩個電子,電子經由陽極、外線路及負載流向陰極,與氧及由薄膜傳導過來的氫離子反應成水,這樣就形成電池的運轉迴路。如下圖所示。





優點

一. 燃料電池的能量轉換效率高,對環境的污染低,佔地小。所謂的能量轉換效率是指輸出能量與出入能量的百分比稱之。

二. 利用燃料電池發電再搭配其他的綠色能源,就不會有任何的污染物產生。

三. 燃料電池攜帶方便,可加裝於交通工具上大大降低燃料成本。

四. 燃料電池產電時,具有靜音、低熱輻射等優點,有助於提高生活品質。

缺點

一. 目前燃料電池的供電量並不高,需要大量的串聯使用。

二. 目前可輸出高瓦數的燃料電池的成本高昂,無法大量的量產。

三. 燃料電池若裝置在交通工具上,將會佔掉大多的空間。