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科技铸就美好生活，但科技商品化并非易事。香港城市大学的科学家近日研发出微流体光催化燃料电池，令燃料电池成本降低约50%，同时利用光催化剂技术，使污水运用于燃料电池发电成为可能，短期内有关技术可应用于污水处理厂。/【本报记者 彩雯】 燃料电池通常运用燃料与氧化催化剂发生电化学反应产生电能。燃料电池不同于一般电池，其优点在于重金属含量少，且寿命较一般电池长，产生电能后只产生水和热，对环境的污染小。「普通充电电池每次充电都会对电池本身有损耗，而燃料电池可使用十年或以上。」城大能源及环境学院副院长梁国熙介绍。 寿命较一般电池长 虽然燃料电池优于一般电池，但偏高的价格使之未能大规模普及使用。「燃料电池近一半的成本在于其质子交换膜，普通电池可能4到5元，但燃料电池能达到其200倍的价格水准。」围绕如何降低成本，梁教授的团队以微流体技术取代燃料电池原有的质子交换膜产生的作用。由于质子交换膜的研究较多，现时较少微流体技术应用于燃料电池的研究。于是梁国熙转换思维，利用成本较低的微流体技术取代质子交换膜。「微流体技术即利用小于一毫米的『微管』，控制体积微小的流体进行特定操作，令催化剂与燃料不致混合。」 梁国熙四、五年前研究的光催化剂空气净化技术取得专利，所以他亦将该技术利用于燃料电池发电。在光线照射下，光催化剂会激发光化学反应，产生强氧化物，分解水中的氢、氧及有机污染物。氢则可作为燃料电池所必须的燃料产生电能。「每秒小于一微升的流量，能产生0.4到0.5微安培的电量，可以点亮一粒LED。」 目前梁教授的十几人团队，已试验约五种纳米结构的光催化剂，研究方向在于找出安全有效的太阳光光催化剂。「令光催化剂适用于一般家居污水及有机工业污水，可去除99%的污染物。」该微流体光催化剂燃料电池适用于工厂、住宅及政府污水处理厂。不过，梁国熙表示该技术在未来三到五年时间内还难以商品化普及使用。「但短期内可应用于大型污水处理厂等产生单一污染物的工厂。」 可去除99%污染物 该技术的商品化仍面临不同问题，比如处理厨余等成分复杂的污染物，净化成效尚待研究，且利用微管流体技术代替质子交换膜较原有的有膜燃料电池更为复杂：「有膜燃料电池所受限制较少，无膜就需要考虑例如流体力学等技术，以及微管转弯时候防止燃料与催化剂的混合。」 是项研究与上海华东理工大学合作，经两年研究发明。目前该技术正申请内地专利。梁国熙透露，上个月已经就该技术研发与中石化签订合作意向书。 |
