酒精燃料电池驱动未来

How Alcohol Fuel Cells Can Energize Our Future_HKUST Professor Tianshou Zhao_thumb加入数滴酒精,一辆模型车能运行十小时,而一部MP3则能播放二十小时。机械与航空航天工程学系讲座教授赵天寿及其研究团队在能源研究领域取得突破性进展,为开拓未来新能源技术奠定重要基础。

燃料电池是一种可将氢气、天然气及酒精等燃料的化学能量直接转换为电能的清洁能量转换技术。随著全球可再生能源使用的不断加大,燃料电池已经成为世界各地的重点研究领域。

目前,使用化石燃料为主的传统能量转换技术面临诸多挑战,其中包括效率低、供给不足、环境污染以及气候变化。尽管能源问题如此迫切,产自可再生能源的电量仍不足全球产电总量的百分之三。

创下全球最高功率密度纪录

兼任科大能源研究院院长的赵教授与其研究团队大幅度的提升了酒精燃料电池的性能,成为该领域的全球先导者。在诸多成就当中,赵教授团队创下直接乙醇燃料电池全球最高功率密度的纪录。

这些能源研究领域的成就使得赵教授在过去十年当中屡获殊荣。其中包括∶由国务院颁发、国家科研界最高荣誉之一的国家自然科学奖二等奖(2012及2013年度),以表彰赵教授在传热领域和燃料电池新领域做出的贡献。另外,赵教授亦荣获裘槎基金会颁授的「裘槎卓越研究成就奖」。

赵教授自从学生时代就一直致力於能源领域的研究。他说:「由於能源研究具有多学科交叉的特点,使它极具挑战性;但能源与我们的生活息息相关,因此能源研究具有重要意义。」

创立科研新领域

赵教授最主要的成就是将热流科学与电化学这两门独立的学科结合,创立了一个跨学科的理论框架。该理论框架使燃料电池这种伴随著电子、离子、品质、热量传输及其电化学反应的复杂物理化学过程当中更有效地产生电力。

赵教授说:「相对於传统能源技术,燃料电池具有更洁净、可持续及低成本的特点。所需的燃料可以从常见的植物中获得,如桔梗或甘蔗。」

展望将来

赵教授预测新的燃料电池能将手机的使用时间延长两倍,并改善电子产品的性能,如电脑、电器、电动车等。他认为进一步的燃料电池研究将集中在提高效率、延长寿命及降低成本等方面,并希望这项新科技能在七至八年内推出市场。

作为科大能源研究院院长,赵教授积极推广能源领域的跨学科研究,主要包括生物能、太阳能、智慧电网、燃料电池、储能技术及热管理。

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