[圖文]美研製家用微型電站或掀起家庭供能革命 | 陽光歷史

 

A-A+

[圖文]美研製家用微型電站或掀起家庭供能革命

2014年12月31日 科學探秘-長篇 暫無評論 閱讀 89 次

Bloom Energy的家用Bloom Box超大版本在24日揭開面紗,它從2009年夏季開始,一直在eBay總部運行。
 
Bloom Energy的家用Bloom Box超大版本在24日揭開面紗,它從2009年夏季開始,一直在eBay總部運行。
 

Bloom Energy燃料電池塗有顏色鮮明的油墨,一面是綠色,另一面是黑色。
 
Bloom Energy燃料電池塗有顏色鮮明的油墨,一面是綠色,另一面是黑色。

  據國家地理雜誌網站報道,致力於發明燃料電池的美國清潔能源公司Bloom Energy表示,在24日揭開面紗的迷你冰箱大小的家用微型發電站 Bloom Box,可在十年內為美國家庭提供廉價、環保的電力。但是,Bloom Box還有哪些特殊之處?它真的能夠在家庭供能方在掀起一場革命嗎?Bloom Energy的專利真是針對一種秘密的殺手級應用程式(app)嗎?


  21日晚,美國哥倫比亞廣播公司的「60分鐘」欄目對Bloom Energy首席執行官K.R·斯裡達爾進行了採訪,他表示,首先,Bloom Box燃料電池系統是一種更好、更可靠,可取代太陽能的綠色能源。Bloom Energy燃料電池兩面塗有對比鮮明的油墨,一面是綠色的,另一面是黑色的。斯裡達爾說:「陽光不能一天24小時照耀在屋頂上。我們的Bloom Box產生的電能是持續而可靠的。」燃料電池是把天然氣等燃料與氧氣等氧化劑結合在一起,把它們的化學能直接轉變成電能的裝置。


  過去幾個月,Bloom Energy一直在Google、FedEx、Wal-Mart和eBay等大型公司的園區對冰箱大小的Bloom Box進行試驗。斯裡達爾說,其中一個巨大的Bloom Box被稱作Bloom Box Servers,它可為100戶人家提供電能,4個這樣的燃料電池就能滿足一座3.5萬平方英尺(3250平方米)的辦公樓的能量需要。斯裡達爾是美國宇航局前工程師,他表示,他希望在未來5到10年開始銷售迷你冰箱大小的Bloom Box。每個小型Bloom Box應該能滿足一戶人家的電力需要。


  Bloom Box的工作原理


  Bloom Box的中心部位是固體氧化物燃料電池,它們呈扁平狀,是杯托大小的陶瓷板,上塗一種秘密塗層。專家普遍認為這是最有效的一種燃料電池。斯裡達爾表示,一個Bloom Box板可為一盞電燈供能,不過由64個這種電池構成的發電裝置,則可為一座星巴克咖啡店供電。氧氣和天然氣被輸入Bloom Box裡,在燃料電池裡經過高溫化學反應,生成電、熱量、二氧化碳和水。它可通過城市天然氣系統(為瓦斯爐和烤箱供應燃料)輸入燃料,或者利用生物氣製成燃料,在eBay網的試驗過程中,研究人員從富含天然氣的垃圾裡收集燃料。


  沒理由懷疑Bloom Box技術?


  斯坦福大學燃料電池專家弗瑞德裡奇·普林茲表示,Bloom Box就像斯裡達爾所說的那樣工作,我們沒有理由懷疑它。普林茲沒參與Bloom Box的研發工作,他說:「他們正在探索的這項固體氧化物燃料電池技術,是目前最具吸引力的一種燃料電池技術。」


  普林茲針對「60分鐘」欄目播放的內容表示,Bloom Box的設計顯然將成為標準,沒有什麼可以徹底改變它。「他們沒顯示出任何新物理現象或者任何新原則,不過我認為他們沒必要那麼做。他們只要瞭解和熟悉材料科學和熱力學原理,可以應用它們就成,他們似乎已經成功做到這些。不過我並不清楚他們做這些是否合符經濟原則。」


  Bloom Box的預算問題


  目前正在使用的工業級Bloom Box需要eBay和其他公司出資70萬到80萬美元。在eBay公司,Bloom Energy正依據一份為期10年的維護合同運行這些機器。eBay首席執行官約翰·多納霍對「60分鐘」欄目說,7個月前該公司的加利福尼亞聖何塞園區安裝了5個Bloom Box,現在已經滿足了eBay近15%的電力需求,估計節省能源費10萬美元。


  多納霍還對Fast Company商業新聞網說,按照這個速度計算,Bloom Box安裝三年內節省的錢,就相當於它的成本費和安裝費。斯裡達爾表示,一個家用Bloom Box的成本大約是3000美元,比目前可以利用的大部分燃料電池系統便宜很多。


  綠色技術調研和分析機構Greentech Media主編邁克爾·卡尼洛斯說:「製造這些便宜的東西並非易事。ClearEdge公司最初銷售它們的價格是5萬美元,後來不得不把售價提高到5.6萬美元。」


  燃料電池製造商UTC Power的副總裁邁克·布朗表示,價格之所以會這麼高,是因為家庭燃料電池系統必須人工安裝,而且需求量小,製造商無法大批量生產。據斯坦福大學的普林茲的說法,以前的系統還採用貴金屬,不過Bloom Energy表示,它們已經找到避免使用這種材料的方法,不過該公司並沒透露相關細節。


  Bloom Box是否安全耐用


  UTC Power(Bloom Energy的一個潛在競爭對手)的布朗說,目前還不清楚它的安全性和耐用性。固體氧化物燃料電池必須在極高的溫度下才能運行,因此它們經常很容易發生破裂或洩露。要想被家庭廣泛採用,Bloom Box的運行壽命必須長達8.5萬小時。


  目前也有一些商業燃料電池(例如UTC Power製造的電池)可以連續工作這麼長時間。Bloom Energy並沒說明Bloom Box的操作壽命。除此以外,目前還不清楚Bloom Box的能效是多少。此類燃料電池系統產電和產熱的能效通常可達90%,或更高。


  Bloom Energy並沒透露Bloom Box的能效,也沒有詳細說明是否可以利用由這種裝置產生的熱。布朗說:「我們沒看到任何熱收集跡象,因此我們認為它只是一個發電裝置。如果事實正是如此,那麼它的發電效率可達45%到55%。」如果真是這樣,Bloom Box的效率只比常規輪機聯合循環(combined cycle gas turbine,CCGT)發電站的效率高大約5%到10%。這種電站通過兩個過程產生電能,首先通過燃氣渦輪機,然後通過蒸汽輪機,第二階段利用第一階段產生的多餘熱量。


  Bloom Energy的秘密殺手級應用程式


  雖然大部分專家似乎都同意,Bloom Box顯然將成為標準性固體氧化物燃料電池系統,不過這個小型發電站可能隱藏著驚天大秘密。綠色科技媒體的卡尼洛斯表示,Bloom Energy最近幾年已經提交專利申請,這暗示它擁有的一個秘密應用程式可能會讓它擺脫自己的競爭對手。專利詳述了利用產電過程中生成的二氧化碳和水,生產氧氣和一種「像甲烷的燃料」的過程。新的燃料和氧化劑會自動穿過Bloom Box,產生更多的電能和更少廢料。卡尼洛斯說,目前還不清楚是否可以發生這種逆反應。他說:「如果可以發生這種逆反應,它們將是獨一無二的。如果不能,它們將是一種非常優良的燃料電池。但是把二者分開後,產生的差異不會太大。」


標籤:



給我留言