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在马里兰大学能源研究中心(Energy Research Center at the University of Maryland)主任和材料学家艾瑞克˙瓦赫斯曼(Eric Wachsman)实验室附近的走道上,一只一米见方,被绿色灯光照射着的灰色盒子正静静地待在那里。它的真面目是一个通过消耗天然气产生电力的燃料电池模型,而它的发电成本和一座大型燃气发电厂一样。
这个盒子内部包含了成堆的固体氧化燃料电池,而它们的作用却与它们的同类完全不同:它们可以以每瓦特1美元的成本发电,而相比之下,市场上目前成熟的电池发电成本高达每瓦特8美元。这都要归功于Wachsman——他们将陶瓷材料运用在了他们的电池中。
该项技术将有望以高效、低成本的方式解决日趋严重的电力供应紧张;只要有便宜的天然气,我们就可以拥有持续而且便宜的电力供应。
这个装置同样也可以取代柴油发电机的作用。后者通常被广泛地用作备用电源,它同时也是微型电网——如马来西亚,以及遍布世界的城郊蜂窝网络基站——的重要构成部件。固体氧化燃料电池可以用柴油,汽油,以及天然气驱动,但是它每生产一瓦电的消耗却远远低于与它同等尺寸的柴油发电机。
传统的固体氧化燃料电池的运行温度很高,这导致它们的运行成本昂贵,而且能源损耗明显。作为马里兰大学所开发的燃料电池的一项重要革新,电池使用了比市场上传统电池导电性更好的二氧化铈和三氧化二铋,因此每立方厘米材料的电力输出更高。与传统电池高达900摄氏度的运行温度相比,这种新电池的运行温度只有650摄氏度,这大大降低了电池内部的高温应力和绝缘要求。除此之外,整个电池由32个组件构成,发生故障时每一块都可以单独地被替换。
现在这个灰盒子已经能够实现25千瓦的输出。这个装置的开发由一家叫做Pedox Power System的公司负责。Redox正在Florida的Melbourne建造工厂,并希望能在2014年将产品投放到市场。一个25千瓦的燃料电池能够满足一家小型商铺的电力需求,而尺寸更小一些的应付一个家庭的供电也绰绰有余。在未来,这项技术甚至可以被用来给混合动力汽车的电池充电,它比内燃发动机更轻,也能够高效率地发电。
但是无论如何,面前的这个成功的发电装置已经足够能让人眼前一亮。“我们开发的家伙已经可以同传统的发电装置相提并论了,”瓦赫斯曼说道。“它不仅仅是一个备用能源——它还将会是能源的保障。”
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