煤炭在低温状态下转化为电能的探索0

煤炭在低温状态下转化为电能的探索

煤炭仍然是一种重要的能量来源。世界范围内的煤炭存储量比石油和天然气的存储量要大。如果能够屏弃传统的火力发电厂燃烧煤炭，而是用更有效更环保的方式使煤炭中的能量释放出来，我们就可以缓解煤炭燃烧造成大量污染带来的压力。George M. Whitesides和他的研究小组就致力于这个问题的研究。他们研制开发了一种低温煤炭驱动电池，实验结果显示低温电池是目前正在广泛研究的高温电池的一个有效替代品。

在通常情况下，象煤炭，石油或者天然气这些燃料都是更空气中的氧气结合而燃烧的。这种情况下，能量以热能的形式释放出来，产生大量蒸汽，蒸汽在汽轮机中膨胀，产生压力，带动发电机，发电机产生电流。

直到现在，绝大多数燃料电池都是以氢气为原料的，而氢气是从原油，甲醇，甲烷中提取出来的。煤炭是否能够为燃料电池提供能量呢？在不燃烧的情况下从煤炭中提取能量的实验，但是一直都进展不大---煤炭的温度升高太慢造成氧化过程缓慢。高温电池有可能是解决问题的一个途径，但是也存在很多技术上的问题。

Whitesides和他的研究小组现在已经找到了一个解决方法：一些金属可以使煤炭快速氧化，研究者将煤粉浆与硫酸混合，加入3正价金属离子。之后金属离子只有2正价，将其余电子转移到阳极正电子。这时金属离子又可以再次加入到反应之中。

Whitesides说，“我们的电池模型现在还是不现实的，但是这一模型证明，从理论上讲，煤炭可以直接在低温状态下转化为电能，这是象低温电池迈进的一小步。”