燃料电池将进入个人家庭

据http://why.knovel.com/all-engineering-news/网站报道：燃料电池将进入个人家庭。当科学家和决策者在谈论分布式发电时，通常人们最先想到的都是太阳能和风能。美国能源部的西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究人员再一次将燃料电池引入人们的视线，研究人员已经成功研发出一种新型固体氧化物燃料电池(SOFC)，可以为个人家庭提供高效能源。

SOFC的设计理念是使用某种类型的陶瓷作为电解质，可以在较高的温度下正常工作，由此可以显著提高反应效率。一些SOFC装置的发电效率可以达到60%，而便携式发电机使用的内燃机的发电效率却仅为18%。然而，这种装置的操作温度通常要达到1,100 -1,800华氏度，阻碍了他们作为发电装置应用于工业领域。

目前人们对于大型燃料电池系统较为关注，这些装置的发电能力大都超过1兆瓦，并且能够取代传统发电厂。然而研究人员相信，发电能力在1-100 千瓦之间的小型装置可以作为高效发电装置供个人家庭使用。

PNNL研发的这种SOFC装置是以沼气作为燃料。该装置通过蒸汽重整过程将沼气打散成为其它组分，这些组分与氧之间的反应十分高效。但是蒸汽重整过程有可能会破坏陶瓷电解质，因此研究人员将这一过程转移到外部隔室进行。此外，还可以通过热交换器利用燃料电池产生的热废气对该隔室进行加热，由此可以提高蒸汽重整效率。

首个技术原型产品的发电能力可以达到2.2千瓦，发电效率高达48.2%，当发电能力缩小至1.7千瓦时，发电效率可提升至56.6%。研究人员认为，通过对装置进行优化可以进一步将其发电效率提升至60%以上。更为重要的是，这种系统可以扩展至100-250千瓦。目前这种技术原型产品已经可以为一般美国家庭供电，而更大的装置可以为50-100个家庭供电。