Fraunhofer研究所正開發(fā)家用燃料電池系統(tǒng)

IKTS的研究，有望使用天然氣來產(chǎn)生電和熱

為了讓家庭減少對電網(wǎng)的依賴，世界上已經(jīng)有不少研究人員在尋找替代能源——比如燃料電池。與內(nèi)燃機相比，燃料電池的效率更高，但是排放卻更少。有鑒于此，德累斯頓(德國東部城市)的弗勞恩霍夫研究所(IKTS)，已經(jīng)與加熱器制造商Vaillant(德國威能)聯(lián)手，以便開發(fā)出一個使用天然氣的家用燃料電池系統(tǒng)。

燃料電池的歷史，可以追溯到1838年。長久以來，它似乎都是未來能源的一個有力競爭者。不過直到1960年代，商用燃料電池才首次露面(用在了宇宙飛船上)。

1990年代的時候，汽車行業(yè)內(nèi)開始了燃料電池的一些應(yīng)用。到了2009年，日本推出了全球首個商用的Ene-Farm家用燃料電池系統(tǒng)。

遺憾的是，該技術(shù)仍然難以被廣泛采用。阻礙其普及的原因，主要有兩點——復雜且昂貴。因為在某種程度上，它們需要用到昂貴的金屬鉑作為催化劑。

此外，這類催化劑還很容易受到雜質(zhì)的污染，因此燃料電池的“可靠性”也很脆弱。

而弗勞恩霍夫的想法，是開發(fā)出一個簡易的家用燃料電池系統(tǒng)——它的安裝和維護工作可以非常簡單——因其采用天然氣作為燃料，所以可以像家用燃氣熱水器一樣工作。

就像芬蘭國家技術(shù)研究中心(VTT)開發(fā)的Bloom Box和SOFC系統(tǒng)那樣，弗勞恩霍夫的系統(tǒng)，也是基于固體氧化物燃料電池(SOFC)技術(shù)。其通過陶瓷電解質(zhì)進行發(fā)電(氫氧結(jié)合)。

與其它燃料電池系統(tǒng)相比，SOFC實現(xiàn)了可在更高溫度下的運行的設(shè)計(比如車用)。車用的“質(zhì)子交換膜燃料電池”(PEMFCs)，只能達到80℃。而SOFCs的系統(tǒng)可以達到850℃。

在其它應(yīng)用中，“過”熱總是個問題。但是在家用情況下，家庭可以主動利用這種“熱能”——比如加熱水溫、或者室溫。

由于采用了耐高溫的陶瓷，IKTS系統(tǒng)的設(shè)計可以更簡單、而使用成本也能夠更低(避免了使用鉑或其它貴金屬作為催化劑)。

和大多數(shù)燃料電池系統(tǒng)一樣，IKTS系統(tǒng)單節(jié)電池所產(chǎn)生的電量也不是很高(1V都不到)，因此需要通過組成堆棧，才能夠投入實際使用。

弗勞恩霍夫研究所表示，其當前目標是設(shè)計出緊湊型的氣體加熱器，并且功率達到1千瓦，以滿足一戶4口之家的日常生活。

此外，該技術(shù)正在歐洲的150個單位進行試驗(作為Callux實地試驗的一部分)，看該系統(tǒng)能夠適應(yīng)當?shù)氐氖褂铆h(huán)境。