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新型燃料電池環保 成本省50%~~~
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新型燃料電池環保 成本省50%
城大研污水發電淨水
城大梁國熙副院長及其團隊研發微流體光催化燃料電池,將現有質子交換膜燃料電池成本降低近半 本報記者 彩雯 攝
  科技鑄就美好生活,但科技商品化並非易事。香港城市大學的科學家近日研發出微流體光催化燃料電池,令燃料電池成本降低約50%,同時利用光催化劑技術,使污水運用於燃料電池發電成為可能,短期內有關技術可應用於污水處理廠。

  本報記者 彩雯

  燃料電池通常運用燃料與氧化催化劑發生電化學反應產生電能。燃料電池不同於一般電池,其優點在於重金屬含量少,且壽命較一般電池長,產生電能後只產生水和熱,對環境的污染小。「普通充電電池每次充電都會對電池本身有損耗,而燃料電池可使用十年或以上。」城大能源及環境學院副院長梁國熙介紹。

  壽命較一般電池長

  雖然燃料電池優於一般電池,但偏高的價格使之未能大規模普及使用。「燃料電池近一半的成本在於其質子交換膜,普通電池可能4到5元,但燃料電池能達到其200倍的價格水準。」圍繞如何降低成本,梁教授的團隊以微流體技術取代燃料電池原有的質子交換膜產生的作用。由於質子交換膜的研究較多,現時較少微流體技術應用於燃料電池的研究。於是梁國熙轉換思維,利用成本較低的微流體技術取代質子交換膜。「微流體技術即利用小於一毫米的『微管』,控制體積微小的流體進行特定操作,令催化劑與燃料不致混合。」

  梁國熙四、五年前研究的光催化劑空氣淨化技術取得專利,所以他亦將該技術利用於燃料電池發電。在光線照射下,光催化劑會激發光化學反應,產生強氧化物,分解水中的氫、氧及有機污染物。氫則可作為燃料電池所必須的燃料產生電能。「每秒小於一微升的流量,能產生0.4到0.5微安培的電量,可以點亮一粒LED。」

  目前梁教授的十幾人團隊,已試驗約五種納米結構的光催化劑,研究方向在於找出安全有效的太陽光光催化劑。「令光催化劑適用於一般家居污水及有機工業污水,可去除99%的污染物。」該微流體光催化劑燃料電池適用於工廠、住宅及政府污水處理廠。不過,梁國熙表示該技術在未來三到五年時間內還難以商品化普及使用。「但短期內可應用於大型污水處理廠等產生單一污染物的工廠。」

  可去除99%污染物

  該技術的商品化仍面臨不同問題,比如處理廚餘等成分複雜的污染物,淨化成效尚待研究,且利用微管流體技術代替質子交換膜較原有的有膜燃料電池更為複雜:「有膜燃料電池所受限制較少,無膜就需要考慮例如流體力學等技術,以及微管轉彎時候防止燃料與催化劑的混合。」

  是項研究與上海華東理工大學合作,經兩年研究發明。目前該技術正申請內地專利。梁國熙透露,上個月已經就該技術研發與中石化簽訂合作意向書。

  
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