蓄力提升 燃料電池「氫」鬆省

中央大學能源技術實驗室研發水冷式燃料電池，藉由水循環控制電池溫度，左為教授曾重仁，右為研究生李世民。圖／林凱琳攝

  　【記者林凱琳桃園報導】燃料電池有別於一般電池，電量耗盡時，僅需再添加氫做為燃料，即可永續使用，因此被歸類為新能源 。中央大學能源技術實驗室研發多項燃料電池的內部結構，獲得「流量調整機構」、「區塊狀的流道設計」和「複合極板之燃料電池」等十餘項專利，改善燃料電池使用效能。

　燃料電池是指可以使用不同燃料，經氧化還原反應將化學能轉換成電能的裝置。一般燃料電池由數顆片狀的電池組成電堆，氫氣由陽極進入，經由催化劑促成氧化，再還原成水排出，而釋出的電子則成為電流使裝置發電。

　為了降低電池內部因電位差而形成迴路，使電池效能不足與過熱的問題，中大能源技術實驗室研發滾珠狀的「流量調整機構」，藉由氫氣流量造成壓力差，使滾珠朝低壓處移動，能有效引導氣流平均分布。

　「區塊狀的流道設計」是將每片電池上的流道分割成不同區塊，以氫氣距離電池陰極的遠近設計不同流道，使氫氣均勻佈滿整個電池的反應區，解決白金觸媒浪費的問題。中大機械工程所學生李世民說：「初階燃料電池的反應面積僅有單一流道，氫氣流入後會因為排入口的壓力較高，而使氫氣無法在反應面積上均勻分布。」

　「複合極板之燃料電池」依據燃料電池各部位不同需求，將個別最適合的材質組裝起來，解決過去為了兼具抗腐蝕及導電功能，而折衷選用碳材。中大機械工程系教授曾重仁表示，氫電池的電極同時需要擔任很多責任，但不同化學及物理反應的區塊個別適合不同材質，才能發揮電池最大效用。

　氫佔地球元素含量的體積90％，且排放物為乾淨的水，相較於傳統燃料，數量充足且有利永續發展。目前市面上使用的能源多為化石燃料，例如：石油、天然氣等，人類大量使用含碳燃料後，造成地球溫室效應及氣候變遷，且地球存量相對漸少，預估未來價格會持續上漲。曾重仁說：「氫既環保數量又多，未來將成為發展的重要燃料之一。」

　目前台灣多數電信業者的基地台已開始以燃料電池取代傳統的鉛蓄電池作為備用電力。中華經濟研究院燃料電池示範運轉與推動辦公室表示，燃料電池雖然使用初期成本高，但是以長期來看，解決鉛蓄電池高維護成本及蓄電力差的缺點。