氫能發電技術---過焓觸媒熱電轉換技術之研發(II); Hydrogen Electricity Generation Technology---An Investigation of An Excess Enthalpy, Catalytically-Thermoelectric Technology(II)

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Title:	氫能發電技術---過焓觸媒熱電轉換技術之研發(II);Hydrogen Electricity Generation Technology---An Investigation of An Excess Enthalpy, Catalytically-Thermoelectric Technology(II)
Authors:	施聖洋
Contributors:	機械工程學系
Keywords:	氫;過焓觸媒反應;熱電材料;小型電源產生器;機械工程類
Date:	2006-07-01
Issue Date:	2010-12-06 15:09:09 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	未來我國將面臨能源短缺的國際問題，以及全球氣候變遷中之溫室氣體減量(如減少CO2排放)的國際壓力，尤其是京都議定書將於今年2月16日開始實施，CO2限量的國際壓力將會與日俱增，是故高效率含碳潔淨能源科技及無碳新能源技術的研發，是我國所迫切需要的。產生能源的方式有很多種，從過去、現在到可見的未來(至2030 或更久)，仍不得不以燃燒方式為取得能源的主要方式，這是因為碳氫燃料儲能密度每公斤約可產生45MJ，此能量是目前最新式鋰電池約0.5MJ/kg之百倍。燃燒技術已被長久使用於如火力電廠、各種運輸載具和家用瓦斯爐等等設備，雖然成就了目前的經濟發展，也帶來了污染及對地球永續經營的巨大挑戰。而發展替代石油的能源及減少CO2的排放，，如研發氫能源，已是世界各先進國家的策略選項之一。基於我國未來所將遭遇的能源挑戰，我們提出此一利用氫能計畫，應用熱再循環技術和熱釋放之熱力學轉換原理，減少熱損失，並使用蜂巢式白金或鈀觸媒讓極稀薄之氫氣可與觸媒產生表面反應，釋放熱能(氫熱值高達約142 MJ/kg)，進一步結合熱電元件，擬研發一超貧油無CO2之熱再循環過焓觸媒電能產生器，目標為提供小型系統或設備（如手提電腦等）之野外長時間電能使用。超貧油氫氣過焓觸媒反應具有高熱效率，高能源利用效率，並且無CO2排放，為一潔淨能源新技術。本計畫自我評估：第一年計畫(92.11.01~93.11.31;已繳結案報告)，我們已順利研發建立有關熱再循環技術，並已設計出小型超省能熱水器，將於後說明之。有關觸媒研究也已建立初步量測分析能量，用以提供如何整合熱再循環和觸媒反應之設計參數，但仍有甚大改善空間，此為本計畫(第二年度)的主要動機和挑戰之一。而有關熱電材料部分，初步實驗結果顯示，串聯2個熱電元件可產生約5.2伏特無負載電壓，已可輕易讓低功率燈泡發亮和驅動小馬達轉動，但因熱電元件有許多使用的限制仍待克服，這是本計畫(第二年度)中主要研究動機和挑戰之二。第三個主要研究動機和挑戰，乃為建立觸媒燃燒之數值分析能力，於後詳述之。本計畫應是一新的，具學術價值和有應用潛力的計畫，成功的可能性已被初步證實。依據此小型電源產生器之研究成果，我們最終的目標是嚐試開發微型電源產生器，提供給諸如手提式電腦等等小型設備之野外長時間的電能需求用。關鍵詞：氫、過焓觸媒反應、熱電材料、小型電源產生器，提供給諸如手提式電腦等等小型設備之野外長時間的電能需求用。研究期間：9408 ~ 9507
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
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