Only Perception: 燃料電池：來自蟻酸的力量

2008-05-11

燃料電池：來自蟻酸的力量

Power from Formic Acid
http://www.physorg.com/news129355046.html

May 07, 2008

我們此時重要挑戰之一是把對環境充分友善且具資源效率的能源提供給我們的社會。在這種脈絡下，氫技術愈顯重要。

（德國）Rostock，Leibniz Institute of Catalysis 的 Bjorn Loges, Albert Boddien, Henrik Junge, 與 Matthias Beller，現在成功地從蟻酸（formic acid，又稱甲酸）控制氫的萃取 -- 無需通常涉及到其他氫產生系統的高溫重組（reforming）程序。如同他們在 Angewandte Chemie 期刊中所報告的，這種氫來源，在室溫下產生，能直接引進燃料電池中。

以氫為動力的燃料電池是最潔淨的能源，因為它們只產生一種類型的排氣：水蒸汽。然而，運送與儲存氫目前尚未實行，那是種氣體而且無法如汽油般輕易地泵入儲存槽中。目前所使用的儲存系統規模大又重、昂貴且複雜。

故最好將燃料電池直接與產氫材料耦合，那將即時支援燃料電池。除了甲烷與甲醇之外，可再生的資源諸如生質（biomass）及其發酵產品（例如生質酒精）是此技術最有前途的起始材料。不過這種技術最嚴重的劣勢在於，它們的轉變只能在超過攝氏 200 度以上的溫度下運作，這消耗了所生產能源顯著的一部份。

來自於 Rostock 的研究者現在開發一種可實行的程序以即時釋出氫氣；他們從蟻酸（HCO2H）產生氫氣。當某種胺類（例如 N,N-dimethylhexylamin，N,N-二甲基已胺）與適當催化劑（例如商業上可取得的釕磷化氫複合物[RuCl2(PPH3)2]）存在時，蟻酸能在室溫下，有選擇性地被轉換成二氧化碳與氫。一種簡單的活性碳過濾器就足以將氫氣淨化以用於燃料電池中。把蟻酸當成「氫儲存器」來使用，讓優勢已確立的氫／氧燃料電池技術能與這些液態燃料結合。蟻酸無毒性且易於貯存。因為蟻酸經由催化作用從 CO2 與源自生質的氫產生，故此循環原則上是碳中性（CO2 neutral，即不會釋出多餘二氧化碳）。

我們在未來將能以蟻酸取代汽油？那並非無法想像，不過需要較少量能源的初步應用則更有可能。"為了要在可攜式電子裝置中使用燃料電池，" Beller 說，"這種尚未成熟的蟻酸技術就短期來看，開啟了新的可能性。"

※ 這或許可歸入直接蟻酸燃料電池（DFAFCs）？另外蟻酸並非無毒，而且會揮發、分解。至於胺類對於環境的影響也要分析，不過總而言之是個好的開始。

＊ Controlled Generation of Hydrogen from Formic Acid Amine Adducts at Room Temperature and Application in H2/O2 Fuel Cells
http://www3.interscience.wiley.com/journal/119052569/abstract

Bjorn Loges, Dipl.-Chem., Albert Boddien, Henrik Junge, Dr.,
Matthias Beller, Prof. Dr.
Angewandte Chemie International Edition, Volume 47, Issue 21 ,
Pages 3962 - 3965
doi: 10.1002/anie.200705972