燃料电池
有时一种新的技术思想是“一个尚未出现的问题的解决办法”,事情常常是在找到解决办法后不久问题就出现了。燃料电池就是这样。
有 3 种产生电或贮存电的基本方法:一种是靠发电机,一种是靠电池,
一种是靠蓄电池。第 4 种方法是靠燃料电池。燃料电池的历史可追溯到戴维爵士。在上世纪初期,戴维在作电解实验后提出,当电流通过水时,它会把水分解成组成水的氧元素和氢元素。后来,在 1842 年,另一个叫格罗夫爵士的英国科学家,成功地逆转了这一过程,即是说,通过氢和氧这两种气体互相反应的方式产生了电。然而用这种方式产生的电却是微不足道的,“电解反应的逆反应”的想法由于这个原因被埋没了达 90 年之久。
但是到 1932 年,一个叫培根的英国剑桥的年轻化学家开始从新的角度来看这个问题。27 年之后,他演示了自己的“燃料电池”。实际上它是由一个
电池组构成,每个电池都有两个电极,电极是用镍粉压制的多孔平板做成的; 电池悬在 40%的氢氧化钾溶液中,在每平方英寸数百磅的压力下和摄氏数百度的温度下输入氢气和氧气。结果获得 5 千瓦 24 伏的电流,可为一把圆锯或一个焊接装置提供足够的动力。这个结果是令人鼓舞的。可是培根希望燃料电池的效率最终能提高到 80%,即是说,一磅气体能产生一千瓦时以上的电力。
具有巨大研究能力的一些大公司在美国开始从事这项研究。通用电气公司为了便于汽车上使用而成功地精简了燃料电池的组装,而且有一辆用 1008 个燃料电池和一台电动机作动力的拖拉机已试验成功。它使用丙烷和氧,产生 15 千瓦的电,足以拖动一个犁。克莱斯勒公司制造了一辆燃料电池汽车,
车上有 4 台电动机,每一个车轮上装一台,因此无需齿轮箱、传动装置、差动装置、主动轴或后轴。俄国人也在进行类似的研究。若要没有噪声、不排放污染物的汽车,从现在看来,解决这个问题显然是要使用燃料电池。
然而燃料电池的首次实际应用,则是用于美国的卫星,在卫星上为无线电发射机提供用电。要研制用燃料电池提供动力的经济电动小汽车或货车, 还必须做大量的研究工作。甚至可以用燃料电池来建立小型发电站为工厂和局部地区提供用电。在遥远的将来,我们可能会有用燃料电池作动力的火车或轮船。