新世纪的清洁能源--燃料电池

介绍了一种高效，环境良好的发电方式-燃料电池发电技术，阐述了燃料电池的发电原理及其开发现状，对其发展前景作了展望。     

利用污泥、废水、生垃圾发电的燃料电池

利用污泥等废物的能源发电、其环境效益是很明显的。近年来，国外已将处理废物产生的生物气作燃料，通过改质器转化为氢化、经燃料电池产生电能。     

TiO2纳米孔阵列光催化废水燃料电池的性能研究

以模拟有机废水和实际有机废水为研究对象,以TiO2纳米孔阵列电极作光阳极,金属铂黑做阴极,设计了一种光催化废水燃料电池(PFC),用于有机废水处理和废水有机物化学能的综合利用.论文考查了不同实验条件下组成的电池体系的性能,表明基于TiO2纳米孔阵列光阳极的光催化废水燃料电池既能处理废水又能够表现出良好的电池性能,如以0.05mol/L乙酸为底物的光催化废水燃料电池,其开路电压1.16V,短路电流1.28mA/cm2,最大输出功率密度0.28mW/cm2.     

当前优先发展的高技术产业化重点领域（部分）

燃料电池以氢或富氢气体为燃料，以空气中的氧为氧化剂，等温地按电化学方式直接将化学能转化为电能，能量转化效率高、环境友好、几乎不排放氮氧化物和硫氧化物。近期产业化的重点是：1000W-100kw级质子交换膜燃料电池产品及电催化剂、电极、Nafion-PTFE复合膜和双极板等电池用材料，质子交换膜燃料电池，直接甲醇电池，融熔碳酸盐电池和固体氧化物电池。     

沉积物微生物燃料电池的应用现状与展望

沉积物微生物燃料电池(SMECs)是一种典型的无膜微生物燃料电池,它借助于沉积物中具有电化学活性微生物的催化作用,氧化沉积物中有机物以获得电能。本文根据国内外SMFCs研究发展现状,探讨了SMFCs在为海洋或内陆水体的长期监测仪器提供低功率的电源、作为一种新型高效的沉积物原位生物修复技术以及作为毒性检测传感器等方面的应用现状,并讨论了其应用过程中存在的问题,最后对其今后的研究方向进行了展望。     

利用双室微生物燃料电池处理模拟废水的产电特性研究

本实验通过研究电池的启动过程、阳极有机物降解率和阴极Cu2+的去除率,评价了微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的产电和处理废水性能.以模拟糖蜜废水作为阳极基质,模拟电镀废水作阴极电子受体,建立简单的双室微生物燃料电池.结果表明在外电阻为800Ω的情况下,电池得到最大电压417.00 mV,从极化曲线上获得最大输出功率密度44.17mW.m-2,内阻为293Ω.电池在第五周期时,COD去除率也达到最高47.31%.在第四周期内,Cu2+最大的去除率为59.76%.综上所述,MFC在处理有机废水和电镀废水方面具有可行性.     

受限空间燃料电池车辆氢气泄漏与燃爆研究现状

燃料电池车辆高效环保,但其高压储氢罐会带来泄漏及燃爆风险。车库、隧道等受限空间是实际运行中常见场景,受限空间将改变燃料电池车辆氢气泄漏后扩散积聚、射流燃烧与气云爆炸的演化特性。针对这一现状,总结了国内外研究人员对受限空间燃料电池车辆氢泄漏、射流燃烧与气云爆炸的研究;分析了国内外现有标准与指南,归纳出受限空间内燃料电池车辆的安全措施,为燃料电池车辆安全运行与风险评估提供技术支持。     

外刊

中国生态城镇建设不尽如人意，中国向“绿色强国”迈进，气候“适应基金”筹集难，新燃料电池利用矿山废水发电，     

高效、清洁、安静的能源——燃料电池

人类利用能源驱动机械,对文明产生巨大的影响。但伴随而来的对环境的破坏,使地球上万物共同面临危机。因此开发高效率而低污染的能源是刻不容缓。近几年来,不断改进的燃料电池发电技术,商业化前景指日可待。尤其是汽车工业对燃料电池的兴趣最大。传统汽车引擎,以燃烧汽油来产生能量,其中80%的能量却以热或磨擦力的方式流失;废气造成的污染,又是困扰人类的一大问题。而燃料电池技术,是利用氢和氧的化学反应,产生电流及水,不但完全无污染,也避免了传统电池充电耗时的问题。燃料电池是由具渗透性的膜构成,在膜的一侧供给氢,另一侧供给氧。氢原…     

氢能燃料电池动力系统制造项目产污环节及污染控制分析

本文主要研究氢能燃料电池动力系统制造项目环境影响评价过程中的技术问题,针对氢能燃料电池动力系统生产过程中主要的环境污染问题,明确提出具体有效的污染防治、环境风险防范等环境保护措施,为同类项目污染治理提供参考借鉴。     

氢动力车的困局与梦想

全球都在关注油价的节节攀升，消费者燃油支出的压力亦传达给汽车的生产商。为汽车寻求石油替代能源成为汽车公司，尤其是跨国汽车公司的战略。在替代能源的多个选项中，氢燃料电池广受业界青睐。     

Shewanella燃料电池的原理、组成和性能

微生物燃料电池(MFC)具有治污、产电、研究生物电化学性能等诸多功能,应用前景广阔。Shewanella燃料电池是最早问世的无介体MFC,已有较为全面、深入、系统的研究,可作为探索其他MFC的范例。该文综述了Shewanella燃料电池的生物学原理、结构组成以及治污产电性能,并展望了MFC的发展趋势。     

日本氢能技术发展现状

为提高能源自给率、减少CO_2排放,日本将氢能列入"能源战略计划",并制定了"氢和燃料电池战略路线图"。介绍了日本加氢站的氢气来源和储运方式、家用燃料电池系统及其使用情况,以及日本在热化学水分解循环制氢、甲苯/甲基环己烷储氢系统、液氨储氢系统方面开展的研究,总结了氢气的危险特性。     

剩余污泥微生物燃料电池产电性能的优化试验研究

通过优化阴极材料,构建新型单室无膜壁式空气阴极微生物燃料电池,开展了污泥浓度、阳极面积、导线材料和NaCl离子浓度等影响因素及其优化试验研究。结果显示:在恒温30℃和外接电阻1 000Ω的条件下,以铜线为导线,污泥浓度为21 000 mg/L,阳极面积为31.4 cm2,Na+浓度为200 mmol/L时,其产电性能最佳,最大电压为597 mV,最大输出功率密度为301 mW/m2,内阻为92.5Ω。此外,还分析了污泥运行过程中的变化。与目前其他以未经过预处理的剩余污泥作为底物的微生物燃料电池相比,该新型单室无膜壁式空气阴极微生物燃料电池功率密度较高,内阻较低。     

剩余污泥生物燃料电池输出功率密度的影响因素

对于以剩余污泥为燃料的微生物燃料电池(MFC),考察了可能影响输出功率密度的相关因素.结果表明,污泥体积对燃料电池以面积为单位的输出功率密度影响效果不明显.电池阳极面积越大,输出功率密度反而越小.采用NaCl为离子添加剂时,随着投加量的增加,输出功率密度相应增加,最大为173.40mW/m2;但采用K2HPO4为离子添加剂时,输出功率密度则先增加后降低,可能是磷浓度的增加影响了系统微生物的活性.泥水比1:2时,最大功率密度为163.35mW/m2,稀释比增加或减少,输出功率密度均相应降低.阴阳极距离从5cm缩小到0.5cm,输出功率密度从50.14mW/m2增加到84.02mW/m2,说明O2的扩散未对阳极厌氧微生物造成影响.采用最优条件时,输出功率密度为256.12mW/m2.     

微生物燃料电池降解苎麻生物脱胶废水

利用苎麻生物脱胶废水作为燃料和接种体,构建并即刻成功地启动了双室微生物燃料电池,利用该微生物燃料电池进行了苎麻生物脱胶废水处理试验。结果表明,在一个反应批次内,COD去除率为55.26%,总糖浓度降低了31.91%,可溶性蛋白质浓度降低了38.71%,p H由6.4上升到6.89,微生物数量降低了50%,FTIR光谱分析进一步证实燃料电池产电的主要来源于废水中的糖类和蛋白质等有机物的氧化降解。微生物燃料电池产生的最大电压为1 096.1 m V(外电阻为2 200Ω),最大功率密度达到36.55 m W/m2,稳定期间内阻约为470Ω。在一个反应批次内,随着废水有机物的逐渐减少,燃料电池的电压随之降低。     

燃料电池车

日本日产汽车公司与宇宙石油公司3月29日签订了租用合同．宇宙石油公司将租用日产公司新近研究生产的利用氢与氧的化学反应驱动的第一号燃料电池车。预计今年年内．日产公司还将出售几部此款“燃料电池车”。     

微生物燃料电池处理废水时的产电性能研究

设计了一个经典的双室微生物燃料电池,并考察了其在接种厌氧污泥条件下对葡萄糖模拟废水的产电性能。试验主要考察了电池系统在不同的电极材料及不同COD浓度下的产电性能及废水处理效率。结果表明,该电池在初始COD为1000mg/L,以石墨为电极的运行条件下产电性能最好,最大电流密度为4.4mA/m2。在不同的COD浓度下,该系统对废水中COD的去处率都稳定在70%。另外实验还考察了好氧污泥代替空气作为电子受体后电池系统的产电性能及废水处理效率。在该条件下,微生物燃料电池的产电性能得到了显著的提高,输出电流密度约为17.3mA/m2,同时其对废水中的COD去除率达到了82%。     

英国利用大肠杆菌制造氢气

英国科学家最近利用大肠杆菌成功制造出了氢气。据《新科学家》杂志报道，英国伯明翰大学的研究人员将废弃的焦糖和牛乳糖残渣混合稀释后喂大肠杆菌，这些细菌在食用糖的过程中利用其自身拥有的一种被称为氢化酶的物质排出氢气。将这些氢气收集起来，用作燃料电池的燃料，产生的电力足以驱动一台小电扇。     

碳纳米管阳极微生物燃料电池产电特性的研究

考察了以碳纳米管(carbon nanotube,CN)、活性炭(activated carbon,AC)和柔性石墨(flexible graphite,FG)为阳极材料的3种微生物燃料电池(CN-MFC、AC-MFC和FG-MFC)的产电性能,其最大产电功率密度分别为402、354和274 mW/m2,CN-MFC产电功率密度和库仑效率均高于AC-MFC和FG-MFC.CN-MFC、AC-MFC和FG-MFC的内阻分别为263、301和381 Q,以碳纳米管为阳极材料町以有效降低MFC的阳极内阻.稳定运行后3种MFC阳极蛋白质含量分别为149、132和92 ug/cm2,阳极上蛋白质含量与阳极内阻呈负相关.碳纳米管和活性炭粉作为阳极的MFC表面累计孔体积均高于柔性石墨阳极.3种阳极材料中柔性石墨的导电性最好,其次为碳纳米管.活性炭最低,与阳极内阻高低次序一致.测量CN.MFC、AC.MFC和FG-MFC内阻所需的稳定时间分别为1 800、1 200和300 S.