為未通電地區(qū)提供能源：推動燃料電池技術(shù)的發(fā)展

“確保人人獲得可負(fù)擔(dān)、可靠和可持續(xù)的現(xiàn)代能源?！笔锹?lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDG)之一。但世界上仍有許多地區(qū)無法獲得便利的電力供應(yīng)，這一嚴(yán)重問題也阻礙著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)增長。GenCell是一家由TDK集團(tuán)的風(fēng)險(xiǎn)投資（CVC）公司—TDK Ventures資助的以色列初創(chuàng)公司，該公司正在努力尋找解決方案，通過開發(fā)使用氫氣和氨的燃料電池*1，為未通電地區(qū)提供清潔能源。

根據(jù)國際能源署 (IEA) 的數(shù)據(jù)，截至 2019年，有超過 7.5 億人無法獲得電力。在電網(wǎng)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，人們難以獲得照明、通信、醫(yī)療保健、教育和其他機(jī)會，同時(shí)也大大阻礙了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在這些地區(qū)，主要通過燃燒化石燃料的柴油發(fā)電機(jī)提供電力，而CO2 的排放會對環(huán)境造成影響，這點(diǎn)也引起了人們的擔(dān)憂。

以色列燃料電池初創(chuàng)公司GenCell在其#SayNoToDiesel（拒絕柴油）使命的推動下，致力于開發(fā)燃料電池，為未通電地區(qū)提供清潔能源。CEO Rami Reshef介紹道：“如今，有超過 120 萬個電信塔位于電網(wǎng)不足的地區(qū)（主要在農(nóng)村地區(qū)），據(jù)報(bào)道，其中大量電信塔是由柴油發(fā)電機(jī)供電的。通過向這些地區(qū)提供零排放*2電力，GenCell希望能夠在促進(jìn)區(qū)域發(fā)展的同時(shí)，推動脫碳。”

燃料電池可將氫氣轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)其作為一種易維護(hù)且不排放溫室氣體的清潔能源而備受關(guān)注。然而，在燃料電池能夠被廣泛應(yīng)用之前，必須解決兩個問題。

第一個問題是燃料電池的生產(chǎn)成本較高。這是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)燃料電池中，使用了昂貴的金屬催化劑（如鉑）以加速化學(xué)反應(yīng)。第二個問題是儲存和處理氫氣的費(fèi)用較高。由于氫氣重量輕，體積大，因此需要大量的能源和資金來壓縮氣體或?qū)囟冉档椭?253℃，以使其液化，從而方便運(yùn)輸。實(shí)際上，使用氫氣所需的大部分費(fèi)用與基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸相關(guān)。

為解決上述問題，GenCell發(fā)明了一項(xiàng)專利技術(shù)，可用于制造無鉑的燃料電池。該公司已經(jīng)創(chuàng)造了一項(xiàng)無需使用貴金屬的電極量產(chǎn)工藝，為燃料電池的低成本生產(chǎn)鋪平了道路。此外，GenCell最大的突破是開發(fā)了一種緊湊型氨裂解裝置，用于通過液態(tài)氨按需合成氫氣*3，效率比傳統(tǒng)方法高十倍。這使得氫氣能夠以氨的形式儲存和運(yùn)輸，更為簡單經(jīng)濟(jì)，與純氫氣相比更易獲得，從而降低了儲存和操作成本。

Reshef表示：“通過開發(fā)能夠提取氫氣的低成本技術(shù)，我們已成功將使用氫氣燃料的成本降低至全球預(yù)測十年后才能實(shí)現(xiàn)的水平。我們已經(jīng)成功克服了阻礙燃料電池成為主流的兩個障礙”。

“拒絕柴油—我們希望通過我們的技術(shù)提供零排放電力?！?/p>

——Rami Rashef, CEO, Gencell Ltd.

此外，GenCell還致力于開發(fā)一種生產(chǎn)“綠色氨”的低成本技術(shù)，這種氨是通過利用可再生能源生產(chǎn)的，在合成過程中不排放 CO2。一旦該技術(shù)得到完善，將有可能不再依賴電網(wǎng)生產(chǎn)綠色氨，進(jìn)而又將為燃料電池供電提供所需的氫，創(chuàng)造一個完全綠色的電力解決方案。

Reshef繼續(xù)說道：“我們基于綠色氨技術(shù)的能源系統(tǒng)將具備堅(jiān)固耐用、高度可靠、低維護(hù)和零排放的特點(diǎn)。一個12噸的氨氣罐將能為一個電信塔提供365天全天候24小時(shí)的電力。我相信，通過向未通電地區(qū)的人們提供清潔能源，我們最終可以推動解決廣泛的教育、醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)和安全問題?！?/p>

① 氨裂解裝置（通過氨產(chǎn)生氫氣的裝置）

②4千瓦燃料電池發(fā)生器

③用于調(diào)節(jié)功率輸出的能量橋

④散余熱的熱利用單元

*1 - 燃料電池：以氫氣為燃料并與空氣中的氧氣反應(yīng)產(chǎn)生電力的裝置。燃料電池作為一種僅排放水的清潔能源引起了廣泛關(guān)注。

*2 - 零排放：不涉及 CO? 和氮氧化物 (NOx) 等溫室氣體的排放，這些溫室氣體會引起氣候變化并產(chǎn)生各種影響。

*3 - 氨：除其他優(yōu)點(diǎn)外，氨可以高效儲存能量，并且可以在室溫下以液體形式儲存。此外，氨作為基本的化學(xué)品和化肥原料已達(dá)到批量生產(chǎn)規(guī)模，因此氨的運(yùn)輸和儲存設(shè)施及相關(guān)技術(shù)知識都十分充沛。