January 10,2009
20090110-燃料電池
20090110-燃料電池
今天專題研討的主題是：燃料電池 （Fuel Cell）
重點在於：它並不是電池，而應當稱做一綠色能源發電機 (Generator)。
為什麼會被稱為『電池』呢？
或許是因為經由燃料電池所產生的電，是屬於『直流電』，
跟我們常用的電池相同，所以才會被稱做是燃料電池！
而從其使用效率看來，還真的是未來的能源之星，
怎麼說？
因為它是利用『氫氣』（Hydrogen）來產生能量，
而將氫氣與同體積的石油相比，氫氣所產生的能量是石油的三倍[1]，
而所能使用的量呢？說得誇張一點，應該是取之不盡、用之不竭，
因為氫氣可以從水中分解（水電解），
一般人都知道氫氣加氧氣會等於水（2H2 + O2 = 2H2O），
而要獲得氫氣就是利用電解水的反向操作（逆反應），
使水（H2O）重新還原成氧氣(O2)跟氫氣(H2)。
但卻也有讓人擔心的問題，那就是要如何來『儲氫』，
而最大的一場意外：Hindenburg Tragedy[2]
更是讓人重視到了儲氫的重要性！
該Hindenburg號飛船，就在他的著陸點上方起火燃燒，
而飛船內裝載的更是活性相當高的『氫氣』，一燃燒起來更是猛烈，
總計造成有35人死亡（13名乘客、22名船員），
但是我想這個意外應該只是證實了氫氣造成的危險有多大，
因為帶著那麼多的氫氣在身上，感覺就像帶了好幾顆引信在身上，
氫氣燃燒的溫度可以將近2000多度C，
這就讓我想到當初當兵受訓時，
教官說發射藥燃燒時瞬間溫度也有2-3000度C，
光是輻射熱就足以讓人嗆傷、灼傷，
更不用說直接燒傷（死）的嚴重程度。
而重點就是如何儲氫呢？
常見的方法有[3]：
1. 壓縮氫氣：利用高壓鋼瓶裝填。
2. 液態氫：利用低溫（-253度C）使其液化。
3. 固態形式：利用奈米碳管吸附。
而其發展歷史更是讓人大吃一驚，
原來早在西元1839年，就已經有了燃料電池及太陽能的初步發展[4]，
而現今各大車廠也都相繼投入相關研究，對於燃料電池的研發更是一大助力，
面對石化能源是越開採越少，而人們對能源的需求是越來越大，
新能源的開發也一定會是趨勢，
也期待各種新能源開發的技術能更成熟，更早出現在生活中，
當然最大的難題還是在於：效率 V.S. 成本的問題，
如果能源產業也適用摩爾定律(性能也將提升一倍，而價格下降一半)，
那該有多好！
REFERENCE
[1] 張崴縉，2009，再生式能源電池研究與發展，專題演講。
[2] Fall of the Hindenburg , http://www.infoplease.com/spot/hindenburg1.html
[3] 柯賢文 , 2006 , 未來的氫能經濟 , 國科會, 科普知識 .
（http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2006&popsc_aid=34）
[4] 陳振源 , 未來的綠色能源──燃料電池 , 國科會, 科普知識 .
（http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2005&popsc_aid=84）
[5] WIKI , 摩爾定律
（http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%91%A9%E5%B0%94%E5%AE%9A%E5%BE%8B）
[5] 台灣燃料電池資訊網 (Taiwan Fuel Cell Information)：www.tfci.org.tw.
[6] WIKI , 燃料電池
（http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E7%94%B5%E6%B1%A0）
今天專題研討的主題是：燃料電池 （Fuel Cell）
重點在於：它並不是電池，而應當稱做一綠色能源發電機 (Generator)。
為什麼會被稱為『電池』呢？
或許是因為經由燃料電池所產生的電，是屬於『直流電』，
跟我們常用的電池相同，所以才會被稱做是燃料電池！
而從其使用效率看來，還真的是未來的能源之星，
怎麼說？
因為它是利用『氫氣』（Hydrogen）來產生能量，
而將氫氣與同體積的石油相比，氫氣所產生的能量是石油的三倍[1]，
而所能使用的量呢？說得誇張一點，應該是取之不盡、用之不竭，
因為氫氣可以從水中分解（水電解），
一般人都知道氫氣加氧氣會等於水（2H2 + O2 = 2H2O），
而要獲得氫氣就是利用電解水的反向操作（逆反應），
使水（H2O）重新還原成氧氣(O2)跟氫氣(H2)。
但卻也有讓人擔心的問題，那就是要如何來『儲氫』，
而最大的一場意外：Hindenburg Tragedy[2]
更是讓人重視到了儲氫的重要性！
該Hindenburg號飛船，就在他的著陸點上方起火燃燒，
而飛船內裝載的更是活性相當高的『氫氣』，一燃燒起來更是猛烈，
總計造成有35人死亡（13名乘客、22名船員），
但是我想這個意外應該只是證實了氫氣造成的危險有多大，
因為帶著那麼多的氫氣在身上，感覺就像帶了好幾顆引信在身上，
氫氣燃燒的溫度可以將近2000多度C，
這就讓我想到當初當兵受訓時，
教官說發射藥燃燒時瞬間溫度也有2-3000度C，
光是輻射熱就足以讓人嗆傷、灼傷，
更不用說直接燒傷（死）的嚴重程度。
而重點就是如何儲氫呢？
常見的方法有[3]：
1. 壓縮氫氣：利用高壓鋼瓶裝填。
2. 液態氫：利用低溫（-253度C）使其液化。
3. 固態形式：利用奈米碳管吸附。
而其發展歷史更是讓人大吃一驚，
原來早在西元1839年，就已經有了燃料電池及太陽能的初步發展[4]，
而現今各大車廠也都相繼投入相關研究，對於燃料電池的研發更是一大助力，
面對石化能源是越開採越少，而人們對能源的需求是越來越大，
新能源的開發也一定會是趨勢，
也期待各種新能源開發的技術能更成熟，更早出現在生活中，
當然最大的難題還是在於：效率 V.S. 成本的問題，
如果能源產業也適用摩爾定律(性能也將提升一倍，而價格下降一半)，
那該有多好！
REFERENCE
[1] 張崴縉，2009，再生式能源電池研究與發展，專題演講。
[2] Fall of the Hindenburg , http://www.infoplease.com/spot/hindenburg1.html
[3] 柯賢文 , 2006 , 未來的氫能經濟 , 國科會, 科普知識 .
（http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2006&popsc_aid=34）
[4] 陳振源 , 未來的綠色能源──燃料電池 , 國科會, 科普知識 .
（http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2005&popsc_aid=84）
[5] WIKI , 摩爾定律
（http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%91%A9%E5%B0%94%E5%AE%9A%E5%BE%8B）
[5] 台灣燃料電池資訊網 (Taiwan Fuel Cell Information)：www.tfci.org.tw.
[6] WIKI , 燃料電池
（http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E7%94%B5%E6%B1%A0）
引用URL
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