为未通电地区提供能源：推动燃料电池技术的发展

 

“确保人人获得可负担、可靠和可持续的现代能源。”是联合国可持续发展目标(SDG)之一。但世界上仍有许多地区无法获得便利的电力供应，这一严重问题也阻碍着当地的经济增长。GenCell是一家由TDK集团的风险投资（CVC）公司—TDK Ventures资助的以色列初创公司，该公司正在努力寻找解决方案，通过开发使用氢气和氨的燃料电池*1，为未通电地区提供清洁能源。

根据国际能源署 (IEA) 的数据，截至 2019年，有超过 7.5 亿人无法获得电力。在电网不发达的地区，人们难以获得照明、通信、医疗保健、教育和其他机会，同时也大大阻碍了经济发展。在这些地区，主要通过燃烧化石燃料的柴油发电机提供电力，而CO2 的排放会对环境造成影响，这点也引起了人们的担忧。

以色列燃料电池初创公司GenCell在其#SayNoToDiesel（拒绝柴油）使命的推动下，致力于开发燃料电池，为未通电地区提供清洁能源。CEO Rami Reshef介绍道：“如今，有超过 120 万个电信塔位于电网不足的地区（主要在农村地区），据报道，其中大量电信塔是由柴油发电机供电的。通过向这些地区提供零排放*2电力，GenCell希望能够在促进区域发展的同时，推动脱碳。”

燃料电池可将氢气转化为电能，同时其作为一种易维护且不排放温室气体的清洁能源而备受关注。然而，在燃料电池能够被广泛应用之前，必须解决两个问题。

第一个问题是燃料电池的生产成本较高。这是因为在传统燃料电池中，使用了昂贵的金属催化剂（如铂）以加速化学反应。第二个问题是储存和处理氢气的费用较高。由于氢气重量轻，体积大，因此需要大量的能源和资金来压缩气体或将温度降低至-253℃，以使其液化，从而方便运输。实际上，使用氢气所需的大部分费用与基础设施和运输相关。

为解决上述问题，GenCell发明了一项专利技术，可用于制造无铂的燃料电池。该公司已经创造了一项无需使用贵金属的电极量产工艺，为燃料电池的低成本生产铺平了道路。此外，GenCell最大的突破是开发了一种紧凑型氨裂解装置，用于通过液态氨按需合成氢气*3，效率比传统方法高十倍。这使得氢气能够以氨的形式储存和运输，更为简单经济，与纯氢气相比更易获得，从而降低了储存和操作成本。

Reshef表示：“通过开发能够提取氢气的低成本技术，我们已成功将使用氢气燃料的成本降低至全球预测十年后才能实现的水平。我们已经成功克服了阻碍燃料电池成为主流的两个障碍”。

“拒绝柴油—我们希望通过我们的技术提供零排放电力。”

——Rami Rashef, CEO, Gencell Ltd.

此外，GenCell还致力于开发一种生产“绿色氨”的低成本技术，这种氨是通过利用可再生能源生产的，在合成过程中不排放 CO2。一旦该技术得到完善，将有可能不再依赖电网生产绿色氨，进而又将为燃料电池供电提供所需的氢，创造一个完全绿色的电力解决方案。

Reshef继续说道：“我们基于绿色氨技术的能源系统将具备坚固耐用、高度可靠、低维护和零排放的特点。一个12吨的氨气罐将能为一个电信塔提供365天全天候24小时的电力。我相信，通过向未通电地区的人们提供清洁能源，我们最终可以推动解决广泛的教育、医疗、经济和安全问题。”

① 氨裂解装置（通过氨产生氢气的装置）

②4千瓦燃料电池发生器

③用于调节功率输出的能量桥

④散余热的热利用单元

*1 - 燃料电池：以氢气为燃料并与空气中的氧气反应产生电力的装置。燃料电池作为一种仅排放水的清洁能源引起了广泛关注。

*2 - 零排放：不涉及 CO₂ 和氮氧化物 (NOx) 等温室气体的排放，这些温室气体会引起气候变化并产生各种影响。

*3 - 氨：除其他优点外，氨可以高效储存能量，并且可以在室温下以液体形式储存。此外，氨作为基本的化学品和化肥原料已达到批量生产规模，因此氨的运输和储存设施及相关技术知识都十分充沛。

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