[發明專利]一種發電的方法“太陽草電”

無效

• 申請號: 200710050737.4
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101459268A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 古正;羅健;古琦
• 申請（專利權）人: 古琴
• 主分類號: H01M14/00
• 分類號: H01M14/00;H01M8/06;H01M8/16;C01B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及把太陽能和生物質能加合起來進行制氫發電的技 術。

二、背景技術

通常太陽能發電，主要是用半導體硅太陽電池進行。生物質 能發電，則是通過生物質燃燒或沼氣燃燒進行發電。兩種發電方 法，一是各自獨立，分道揚標，既不相互利用，更無協同效應； 二是兩種發電過程中能量利用率都較低(≤18％)，所以對可再生 資源總利用效果很不理想。

三、發明內容

為了克服已有技術之不足，1984年我們在《四川科技發展戰 略文選》書中提出把太陽能與生物持能結起來發電即使太陽能發 電效率提高，又使生物質能資源得到充分利用。生物質能資源包 括草、桔桿、人畜類、村枝葉、農村垃圾等。針對四川現有可利 用草場達2.5億畝，人工管理，種植良種草，年產草可達3-5億 噸。太陽能也非常豐富，綜合利用這兩種資源制氫發電，簡稱“太 陽草電”。本發明進一步公開“太陽草電”的一些實質內容。

首先認識以上多樣化生物質能資源的共性：(1)它們的主 成份都是纖維素、木質素、半纖維素三種。正因為如此，而有它 們的“炭化”產物也基本一致(略有差別)：木炭，木醋液(醋酸、 甲醇、丙酮、焦油、水)，不凝氣(CO₂、CH₄、少量CO、H₂)；(2) 是生物質的“炭化”過程，是放熱過程具有較大熱效應，它們在 炭化窯、釜中密閉“炭化”，除啟動而外，基本上不消耗外加能量， 自動升溫獲得炭化產物(如用湯辛工業窯)；(3)生物質為可燃有 機化合物，它們的燃燒熱在任何情況也不等于其分解的個別組分 燃燒熱的總和。有些化合物的燃燒熱，低于其個別組分燃燒熱的 總和，而另一些化合物的燃燒熱則高于其個別組分燃燒熱的總和。 在“太陽草電”中充分利用前者作為獲得大量發熱物質的基礎。 本發明中選用CH₄，如果把CH₄與不燃物CO₂混合在<800℃溫度下， 提供61.76千卡/mol(由太陽能提供)的反應熱進行復分解反應， 得到組分為2CO和組分2H₂，這些組分的燃燒熱的總和遠大于CH₄本身的燃燒熱。

(4)生物質能資源另一特征(與石油、煤、天燃氣、鈾235 等大于相同)是可以形成封閉循環，即從某化合物開始，經由一 系列化學反應后還是回到某化合物自身。例如“太陽草電”工藝 流程圖附圖一從大氣CO₂+H₂O開始，依次經由1、a-光合作用—— 在太陽光作用下，植物葉緣素把大氣CO₂和水轉化為多醣體，草 木質生物質。再經2、b-生物發酵——在沼氣池中，草木殘渣在 沼氣菌作用下，把草木殘渣變為沼氣甲烷和沿渣。接著進行3、 c-炭化作用；通過隔氧加熱把干沿渣轉變為木炭和揮發物(含小 部分木炭甲烷)。再進行4、d-水分解：在未超過900℃時加熱， 水蒸汽與木炭作用產生CO₂和氫氣(木炭氫)。5、e-太陽復分解， 首先把沼氣甲烷、木炭甲烷混合與CO₂一道在聚黑太陽能作用下， 復分解為一氧化炭CO和氫氣(太陽氫)： 。最后6、f-電化學燃燒，在氫燃料電池中， 木炭氫、太陽氫與空氣氧作用，產生電力和水、水再與大氣CO2 在1、a-光合作用中返回以上循環。

“太陽草電”使用的循環群是等值群中的[bcdefa]，為了簡 化說明，結合一些實施例(施大1000倍計算)按太陽草電工藝流 程圖一進行實量闡述。

設備：釜A—一個改進了湯辛窯，釜壁四周高保溫，內壁耐 高溫，釜頂有密封加料斗和出氣管，底部插進超導熱管組進入釜 內，也帶一個進氣管。cde化學反應都在此釜中進行。

附圖一中2、b—生物發酵：1000kg干糞、干草混合物，在沼 氣池中發酵，產生沼氣300m³(CH₄60％)，比重0.56計沼氣 CH₄100.8kg，干沼渣899.2kg。