什么是燃料电池?它们在发电上有什么优点?
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/29 02:03:56
燃料电池是一种用于发电的装置,为了了解它的价值,
让我们分别研究一下“燃料”和“电池”这两个词。
为了利用煤或者石油这样的燃料来发电,必须先燃烧煤
或者石油。它们燃烧时产生的能量可以对水加热而使之变成
蒸汽,蒸汽则可以用来使涡轮发电机在磁场中旋转。这样就
产生了电流。换句话说,我们是把燃料的化学能转变为热能,
然后把热能转换为电能。
在这种双转换的过程中,许多原来的化学能浪费掉了。
然而,燃料非常便宜,虽有这种浪费,也不妨碍我们生产大
量的电力,而无需昂贵的费用。
还有可能把化学能直接转换为电能,而无需先转换为热
能。为此,我们必须使用电池。这种电池由一种或多种化学
溶液组成,其中插入两根称为电极的金属棒。每一电极上都
进行特殊的化学反应,电子不是被释出就是被吸收。一个电
极上的电势比另一个电极上的大,因此,如果这两个电极用
一根导线连接起来,电子就会通过导线从一个电极流向另一
个电极。
这样的电子流就是电流,只要电池中进行化学反应,这
种电流就会继续下去。手电筒的电池是这种电池的一个例子。
在某些情况下,当一个电池用完了以后,人们迫使电流
返回流入这个电池,电池内会反过来发生化学反应,因此,
电池能够贮存化学能,并用于再次产生电流。汽车里的蓄电
池就是这种可逆电池的一个例子。
在一个电池里,浪费的化学能要少得多,因为其中只通
过一个步骤就将化学能转变为电能。然而,电池中的化学物
质都是非常昂贵的。锌用来制造手电筒的电池。如果你试图
使用足够的锌或类似的金属来为整个城市准备电力,那么,
一天就要花成本费数十亿美元。
燃料电池是一种把燃料和电池两种概念结合在一起的装
置。它是一种电池,但不需用昂贵的金属而只用便宜的燃料
来进行化学反应。这些燃料的化学能也通过一个步骤就变为
电能,比通常通过两步方式的能量损失少得多。于是,可以