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環保能源-燃料電池 第四組 報告者-阮進逸 大綱 • • • • • • • 燃料電池發展史 燃料電池的特色 燃料電池的種類 燃料電池的介紹 結論 資料來源 組員分工 燃料電池的發展史 1839年，由英國法官威廉葛洛夫(William Grove)在 實驗中發現了燃料電池的發電原理。 1959年由另一位英國人法蘭西斯培根(Francis T. Bacon)製作出一個5kW的燃料電池組。 1970年代出現的能源危機，以及1980年代以來高 漲的環保意識，燃料電池開始被人考慮應用於地 面上。 燃料電池的特色(一) 低污染－燃料電池比一般發電方式更為清潔，若 用氫氣作為燃料，其排放物是可供飲用的水和可 以利用的熱能。 高效率－因為燃料電池直接將燃料中的化學能轉 換成電能，故不受卡諾循環的限制。 低噪音－發電主體不含迴轉機件時則無噪音問題， 若需散熱則有風扇的雜音。 燃料電池的特色(二) 用途多－燃料電池能提供的電力範圍廣泛 (1W~1000MW)。 免充電－燃料電池的能源是由燃料中的化學能所 提供，不含在電池本體結構中，因此只要燃料源 源不絕的供應，燃料電池便可以不停的發電。 進料廣－只要含有氫原子的化石能源如天然氣、 石油、煤炭等氣化產物，或是沼氣、酒精、甲醇 等，都可作為燃料電池的能源進料。 燃料電池的種類及介紹 • 鹼性燃料電池 • 質子交換膜燃料電池 • 磷酸型燃料電池 • 熔融碳酸鹽燃料電池 • 固態氧化物燃料電池 鹼性燃料電池(AFC) 一般被運用於人工衛星上，操作時所需溫度並不 高，轉換效率好，可使用之觸媒種類多價格又便 宜，卻由於電解質必須是液態，燃料也必須是高 純度的氫而無法成為主要開發對象。 質子交換膜燃料電池(PEFC) 此燃料電池的唯一液體是水，腐蝕問題相當小， 其操作溫度介於80至100℃，安全顧慮較低。然而 材料(觸媒白金)價格昂貴，若減少其使用量，操作 溫度勢必會提升。 磷酸型燃料電池(PAFC) 因使用電解質為100﹪濃度之磷酸而得名。 操作溫度約150到220℃，因溫度高所以廢熱可回 收再利用。 其觸媒與前述之質子交換膜燃料電池同為白金， 因此也同樣面臨白金價格昂貴之問題。 溶融碳酸鹽燃料電池(MCFC) 其電解質為鹼性碳酸鹽。 在電極方面，都使用多孔質的鎳。 操作溫度約為600至700℃，因溫度相當高，致使 在常溫下呈現白色固體狀的碳酸鹽溶解為透明液 體，而發揮電解質之功用，所以不需要貴金屬當 觸媒。 因為操作溫度高，廢熱可回收再使用，其發電效 率可達75到80﹪，適合於中央集中型發電廠。 固態氧化物燃料電池(SOFC) 其電解質為氧化鋯，因含有少量的氧化鈣與氧化 釔，穩定度較高，不需要觸媒。 一般而言，此種燃料電池之操作溫度約1000℃， 廢熱可回收再利用，因此大都使用於中規模發電 機組。 結論 能源工程及環境保護是關係二十一世紀人類文明 發展的重要課題。 燃料電池是具有潛力的綠色發電工具，目前廣獲 各國重視，預計可成為二十一世紀的重要能源裝 置。 雖然現在燃料電池的技術還不夠成熟，但相信在 未來還是極有潛力的新能源，期待未來能夠更加 進步。 資料來源 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=130606090 4779 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=130603240 5519 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=140510140 3397 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=120507170 4922 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=100709080 5397 • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=100710220 7683 組員分工 • 尋找資料：阮彥瑜 • 報告製作：陳聰賢 • 資料整理：楊勝倫 • PPT製作：張高愿 • 校正、列印：周勤傑 • 報告：阮進逸、阮彥瑜 謝謝聆聽