导读甲烷燃料电池是如何发电的？答甲烷燃料电池是一种使用甲烷作为燃料的电池，通常与空气中的氧气反应来产生电能。以下是四种与甲烷燃料电池相关的环境方程式：甲烷氧化反应：甲...

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甲烷燃料电池是如何发电的？

甲烷燃料电池是如何发电的？

答甲烷燃料电池是一种使用甲烷作为燃料的电池，通常与空气中的氧气反应来产生电能。以下是四种与甲烷燃料电池相关的环境方程式：

甲烷氧化反应：

甲烷燃料电池中的核心反应是甲烷的氧化反应。这个反应可以表示为：

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

这个方程式表示甲烷与氧气反应产生二氧化碳和水，同时释放能量。

水的生成：

在甲烷燃料电池中，水是一个重要的产物。水的生成方程式如下：

2H2 + O2 -> 2H2O

这个方程式表示氢气与氧气反应生成水。

电化学反应：

在甲烷燃料电池中，电化学反应是电能的产生过程。对于固体氧化物燃料电池（SOFC）来说，一个典型的电化学反应如下：

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O + 2e-

这个方程式表示甲烷氧化产生电子，这些电子可以在电池中流动，从而产生电流。

电池整体反应：

甲烷燃料电池的整体反应方程式可以表示为：

CH4 + 4O2 -> CO2 + 2H2O

这个方程式综合考虑了甲烷氧化反应和水的生成，表示了甲烷燃料电池整体的化学反应。

这些方程式描述了甲烷燃料电池中的关键化学反应，它们有助于理解电池中能量转化的过程。不同类型的甲烷燃料电池可能会有不同的反应机制，但上述方程式是典型的示例。

生物质能是怎么发电的？

答所谓生物质能是指从生物质转化产生的能。常用的生物质包括植物——农作物、薪材、草、木、人畜粪便、工农业有机废物、有机废水等。这些生物质能都直接或间接地（经过人和动物的消化或工农业加工）来源于绿色植物，来源于太阳能，因此，它又称“绿色能源”，实质上它是物化的太阳能。据计算，每年全球靠光合作用可产生生物质能1200亿吨，其所含能量是当前全球能耗总量的5倍。

由于生物质能的数量巨大，同时转化过程中很少或不产生污染物，世界各国都正在开发深度利用高效生物能的转换技术，使生物质成为具有广泛用途的热能、电能和动力用燃料，转化技术有下面两种：

通过液化将生物质转化为酒精。燃烧1千克酒精，可以放出29726千焦的热量，比普通煤的发热量高。而且酒精是液体能源，便于使用、贮存、运输。普通汽油发电机稍加改装，就可以用纯酒精作燃料。如果用汽油和酒精的混合物来开汽车，汽车发电机甚至不需改装就可以使用。1升酒精可以驱动汽车在公路上行使16千米。

酒精是用淀粉、糖等有机物经过微生物发酵作用生产出来的。含有淀粉和糖的生物质很多，包括甘蔗、甜菜、玉米、高粱、木薯、马铃薯以及水草、藻类等，它们都可以是生产酒精的原料。

巴西在这方面获得了巨大的成就，早在1975年，巴西就制定了“酒精计划”，逐步用酒精或酒精和汽油的混合物部分替代了石油，解决了交通用能供应的问题，目前巴西有90％的小汽车用酒精做燃料。美国目前有30％的汽油掺有酒精，酒精的掺入量约为10％左右。

通过发酵过程制作以甲烷为主的沼气。我国每年作为农家燃料烧掉的柴草合标准煤2亿吨，占全国总能耗的15％。但能量的利用效率比较低。

利用人畜粪便和秸秆为主要原料发展沼气池，既解决了家用燃料问题，又保持了农田肥力，减少化肥对水的污染。1990年，我国就有400多万户使用小沼气池，年产沼气10多亿立方米，沼气电站装机2000多千瓦，我国目前是户用沼气池最多的国家。

目前，我国很多的大型城市污水处理厂，利用处理厂中的固体废物进行沼气发酵，产生的沼气用来发电。在英国的5000多个污水处理厂中，有1／3是用通过发酵所产生的沼气作为动力的。法国在南部利摩日地区建造了两座垃圾发酵处理站，每年处理垃圾8.45万吨，每小时生产沼气800立方米，这些沼气已供一些工厂和煤气公司使用。

如过去的10多年中，美国已建成生物发电的容量达400多万千瓦，主要是采用木材及木制品工业废料气化后的气体燃料发电。国外结合治理城市环境污染，开始进行垃圾发电，技术已经成熟。仅日本就运行约100座垃圾电站，并计划把垃圾电站的装机容量发展到400万千瓦。因此，利用生物质能发电是当今新能源发电的新趋势之一。

我国是一个农业国，物质能资源非常丰富，年资源量是薪材3000万吨，秸秆4.5亿吨，稻壳0.15亿吨，另外还产生大量的城市排放的生活污水、垃圾、工业废水等。

利用生物质能发电在我国目前还是小规模、小范围的利用，稻壳转化发电容量只有5000瓦，沼气发电装置140个左右，总容量也只有2000千瓦。另外，我国还引进发电容量为4000千瓦的垃圾发电站。

甲烷燃料电池是怎样发电的？

答正极发生的反应：O2＋2CO2 +4e-=2CO32。

负极反应：CH4– 8e- + 4CO32-=5CO2 + 2H2O。

由于电解质为熔融的K2CO3，且不含O2和HCO3，生成的CO2不会与CO32反应生成HCO3的，该燃料电池的总反应式为： CH4+2O2=CO2+2H2O。

在熔融碳酸盐环境中，其正极反应式为O2＋2CO2 +4e-=2CO32。

其电极反应式可利用总反应式减去正极反应式求得。

扩展资料：

甲烷燃料电池的反应方程式

碱性介质下的甲烷燃料电池

负极：CH4+10OH- 8e-===CO32+7H2O

正极：2O2+8e-+4H2O===8OH

总反应方程式为：CH4+2O2+2OH-===CO32+3H2O

酸性介质下的甲烷燃料电池

负极：CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+

正极：2O2+8e-+8H+===4H2O

总反应方程式为：2O2+CH4===2H2O+CO2

反应情况：

随着电池不断放电，电解质溶液的酸性减小；

通常情况下，甲烷燃料电池的能量率大于甲烷燃烧的能量利用率。

甲烷燃料电池化学方程式

CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H20

就是CH4在O2中燃烧，生成的CO2和OH-反应生成CO32-

正极在碱性条件下的反应一定是：O2+4e-+2H2O==4OH-

将总反应式减去正极反应式得到负极反应式，并将O2消去

将总反应式减去正极反应式得到CH4-8e--4H2O+2OH-==CO32-+3H2O-8OH-

移项得到负极反应式：CH4+10OH--8e-==CO32-+7H20

燃料电池的优点与缺点：

优点：

1. 低污染：使用氢气与氧气作为燃料，生成物只有水和热，若使用烃类生成水，二氧化碳和热，没有污染物。

2. 高效率：直接将燃料中的化学能转换成电能，故不受卡諾循环的限制。 3. 无噪音：电池本体在发电时，无需其他机件的配合，因此没有噪音问题。 4. 用途广泛：提供的电力范围相当广泛，小至计算器大至发电厂。

5. 无需充电：电池本体中不包含燃料，只需不断地供给燃料便可不停地发电。

缺点：

1. 燃料来源不普及：氢气的储存可说是困难又危险，而甲醇、乙醇、或天然气

缺乏供应系统，无法方便的供应给使用者。

2. 无标准化的燃料：现今市面上有以天然气、甲烷、甲醇与氢气等作为燃料的

电池，虽然提供消费者很多种选择，但因为没有单一化及标准化的燃料，要能够营利是困难的，而且燃料种类的更换有可能使现有的供应系统进行改装，产生额外的费用。

参考资料来源：百度百科--熔融碳酸盐燃料电池

参考资料来源：百度百科--甲烷燃料电池

甲烷燃料电池发电的原理是什么？

答1、酸性条件，负极上燃料甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳，则负极的电极反应式为：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为2O2+8e-+8H+═42H2O，故答案为：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；2O2+8e-+8H+═42H2O。

2、碱性条件下，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极电极反应式为：2O2+4H2O+8e-=8OH-；在负极上甲烷反应能生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠，则负极电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O； 故答案为：2O2+4H2O+8e-=8OH-；CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

3、固体电解质中，正极上氧气得电子生成02-，则正极电极反应式为：2O2+8e-=402-；负极上甲烷失电子生成二氧化碳和水，则负极电极反应式为：CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O； 故答案为：2O2+8e-=402-；CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O。

4、熔融碳酸盐（如：熔融K2C03）环境下，正极上氧气得电子生成碳酸根离子，正极反应式为2O2+4CO2+8e-═4CO32-，负极上甲烷失电子转化为二氧化碳，负极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O； 故答案为：2O2+4CO2+8e-═4CO32-；CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。

甲烷燃料电池的特点

甲烷燃料电池是化学电池中的氧化还原电池。燃料电池是燃料和氧化剂(一般是氧气)在电极附近参与原电池反应的化学电源。甲烷(CH4)燃料电池就是用沼气(主要成分为CH4)作为燃料的电池，与氧化剂O2反应生成CO2和H2O，反应中得失电子就可产生电流从而发电。

燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。但传统燃料电池使用氢为燃料,而氢既不易制取又难以储存,导致燃料电池成本居高不下。

内容参考  百度百科-甲烷燃料电池

甲烷燃料电池是怎样发电的？

答甲烷燃料电池

碱性介质下的甲烷燃料电池

负极：CH4+10OH - - 8e-===CO32- +7H2O 正极：2O2+8e-+4H2O===8OH-

总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O

酸性介质下的甲烷燃料电池：

负极：CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+ 正极：2O2+8e-+8H+===4H2O

总反应方程式为：2O2+CH4===2H2O+CO2

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