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江南,编译：赵梓丞 郝晓地 前沿研究：燃料电池技术对地下水中甲烷的开发利用
时间：2023-12-28
焦点提醒：前沿研究：燃料电池手艺对地下水中甲烷的开辟操纵 
利用燃料电����APP池作为水处置运转能量，可供给一条缔造价值的引力之路。一项新阐发显示，需对用在饮用的地下水进行处置，以去除甲烷。
转向水处置产能手艺
人们正在摸索燃料电池手艺，以作为罗致地下水并处置的新方式。
甲烷在地下水中经常能够被发觉，是以，甲烷作为水处置工艺的一部门必需被去除，以便后续利用。
虽然从污水处置获得甲烷用在内燃机的手艺早已利用，可是，利用高含量甲烷致使相对较低的效力已不能不另寻其它替换方式。
荷兰一项案例研究正在证实，从地下水中获得甲烷可用在固体氧化物燃料电池(SOFC)。
位在荷兰Spannenburg的一座饮用水处置厂采取真空塔收受接管了地下水中的甲烷，其质量浓度高达45 mg CH4/L。
真空塔布满活性炭，用在分手从收受接管气体中去除微量硫化氢，而被提质的气体则用来从甲烷平分离氢，以用在电化学燃料电池。
进一步加工气体，包罗纯化、改性等工艺是需要的，以运转固体氧化物燃料电池，并避免硫化物侵害。虽然如斯，示范项目已证实这一方式是可行的。
按照这项研究，从Spannenburg项目中收受接管的甲烷量足以运转一个915kW固体氧化物燃料电池系统，这为该厂供给了多在1/2的电力，使总温室气体排放量削减了17.6％，即，削减了约1794 t CO2。
一种主要的温室气体
甲烷首要源在细菌、无机物分化或自然气堆积，是一种主要的温室气体。
甲烷一旦从水平分离，简单透风排放或烧失落则意味着水处置厂可能酿成一种温室气体的庞大进献者。
固然地下水中甲烷仅占总英国甲烷总排放量的0.05%，但按照英国地质查询拜访数据，若要避免灾害性温室效应，所有温室气体排放都必需计入。
深切研究燃料电池手艺
固体氧化物燃料电池（SOFC）手艺对利用燃料具有矫捷性，且电转化效力高达60%，几近是保守内燃机的两倍。
也有益用从污水处置中获得甲烷或其它物资用在燃料电池的测验考试。
例如，微生物燃料电池（MFCs）已被报导能够用来处置污水中污染物并产能和发生其它有效物资。基在细菌，微生物燃料电池能够从富含无机物的废水中发生电，犹如在饮用水处置厂看到的一样。
按照一份陈述和数据阐发，到2026年，全球微生物燃料电池市场估计将到达1950万美元，首要是源在人们对洁净水的需求。虽然数字不是很年夜，但燃料电池手艺对水处置范畴的影响庞大。
一种庞大机缘
英国Adelan燃料电池公司首席履行官（CEO）Michaela Kendall博士注释道，“燃料电池代表的高效、洁净电化学手艺意味着一种庞大机缘，它能够经由过程有用操纵原材料来改良污水处置行业的可延续性，就像上面提到的水处置一样。
在受Aquatech在线采访时，她说：“这项工艺不但能够用来改良水质，还能够操纵处置工艺来供给洁净能源和其它潜伏资本。”
Adelan燃料微管固体氧化物电池还能够基在污水工作，而无需改变污水性质。
她总结说：“跟着新燃料电池手艺呈现和产量激增，估计燃料电池价钱快速降落已成定局，使这项手艺成为水处置工艺收受接管能源的明智之选。”
固然燃料电池手艺在水处置范畴利用还处在早期阶段，可是愈来愈多证据注解它具有庞大的劣势。
普遍利用燃料电池手艺将会使水处置行业合适情况友爱性要求，且能同时提高水处置的经济性。
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编译：赵梓丞 郝晓地
编纂：衣春敏
审核：李德强
