化學原理啟迪282
1. 燃料電池，這種電池的反應物質會持續提供能量。為了說明燃料電池原理，我們將討論甲烷與氧的氧還散熱反應：
CH4(g)＋2O2 (g)→CO2(g)＋2H2O(g)＋energy
2. 這個反應的能量會以熱能的形式釋放出來，因此可用來暖房和運作機械設備，但是如果是用這個反應設計然料電池，釋放的能量就是用來製造電流，反應過程電流從還原劑CH4，穿過導體到氧化劑O2。
3. 美國太空總署曾支援研發燃料電池的大型計畫，太空梭使用的燃料電池，利用的反應是氫和氧形成的水：
2H2 (g)＋O2(g)→2H2O(l)
4. 燃料電池的反應剖面如下
5. 燃料電池的半反應：
陽極反應 2H2＋4OH－→4H2O＋4e－
陰極反應 4e－＋O2＋2H2O→4OH－
6. 燃料電池可用來發電，紐約有一座發電廠，裡面都是氫氧燃料電池，可快速發電滿足波動性的電力需求（滿足每隔一段時間出現的大量電力需求），發電所需的氫氣透過分解天然氣中的甲烷獲得，東京也有一座燃料電池發電廠。
7. 雖然美國太空總署研發的H2/O2燃料電池太貴，不適合商業使用，不過改良過的燃料電池已可用在運輸。
8. 舉例來說，芝加哥和溫哥華有一些城市巴士是由H2/O2燃料電池驅動，燃料電池優點是馬力更強、比汽油公車安靜，而且只排放水，沒有污染廢氣，缺點是燃料電池汽車一台又140萬美元（台幣約4200萬）。汽車製造大廠也在研發生產燃料電池汽車，預計很快就可以上市。
9. 燃料電池需要用到氫氣H2，但是氫氣在儲存上有許多問題，科學家研發一種燃料電池，用天然氣和甲烷來製造燃料電池所需的氫氣H2。
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》
參考資料：
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