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其他应用探索及电力系统

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:科学家已经发明了医学设备的微型甲醇燃料电池,这种设备可以移植入人类体内,如脑脊液泵分流和微胰岛素泵[50]。在这些场合,病人的氧气吸入作为空气提供给uDMFC的阴极。另外,甲醇燃料通过外部一定时间间隔地注入,提供给uDMFC的阳极[50]。uDMFC包括一个PEM和2个带通道的硅衬底。各种其他有趣的应用包括飞机推进、高空气球和海上舰艇。因此,现在人们考虑使用PEMFC取代蓄电池应用于这个领域。

其他应用探索及电力系统

燃料电池另一个有趣的应用是在医学设备及配置中。科学家已经发明了医学设备的微型甲醇燃料电池(uDMFC),这种设备可以移植入人类体内,如脑脊液泵分流和微胰岛素泵[50]。医学领域中燃料电池的应用一般要求小体积、生产的简便性、运行的洁净性、高效率以及不产生危害材料等。它们同时也比其他电源优良。

在这些场合,病人的氧气吸入作为空气提供给uDMFC的阴极。另外,甲醇燃料通过外部一定时间间隔地注入,提供给uDMFC的阳极[50]。uDMFC包括一个PEM和2个带通道的硅衬底。由于甲醇对人体的危害性,科学家考虑使用乙醇作为微型电源的燃料[50]

各种其他有趣的应用包括飞机推进、高空气球和海上舰艇。燃料电池是太阳能飞行器的理想能源。这里需要解决的问题是夜间飞行器的供电问题。在白天,太阳能电池板的太阳能驱动推进电机同时对可充电燃料电池充电。在夜间,燃料电池系统提供必需的推进动力[51]。飞行器基本上要飞行在50000ft的高空。因此燃料电池重量要求很轻,并且必须拥有超过60%的高效率。(www.xing528.com)

燃料电池另一个应用是对高空气球供电,高空气球一般用于在大气层中收集地球、太阳和其他科学信息[51]。早前,蓄电池对这些高空气球供电,它们的功率范围一般在100~200W。然而,未来的任务可能要求更高的功率,可能会达到5kW。在这个功率范围,蓄电池的重量很大,这是高空气球不希望的特性。而且,在这个功率范围的运行要求更多的辅助设备。因此,现在人们考虑使用PEMFC取代蓄电池应用于这个领域。它们的设计要求能承受温度的较大波动,一般在-50~100℃之间[51]

燃料电池同样可以解决美国海军的一些问题,这个领域传统上一般采用柴油机和涡轮发电机。而柴油发电机存在效率低下以及运行期间噪声较大的缺陷。同时还释放气体,在军方执行任务时,如在世界各地的潜伏,都不可接受[51]这些缺陷。因此,美国海军已将注意力转移到替代电源上,其中一个就是燃料电池。这类应用的典型功率范围一般在2~3MW。同时这些燃料电池多采用蒸馏燃料,效率一般为40%~50%。而且,发电成本一般限制在1500美元/kW。同样,系统重量、可靠性可维护性和水处理系统是需要考虑的关键问题[51]

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