中国科学家造出全球首款零排放煤炭燃料电池

中国科学家研制出全球首款零碳排放直接煤燃料电池。该系统无需燃烧煤炭即可发电，并能捕获过程中产生的全部二氧化碳。相关研究发表于《Energy Reviews》期刊，详细阐述了一项有望彻底改变全球最高碳排放化石燃料利用方式的发电技术。

工作原理

该系统被称为零碳排放直接煤燃料电池（ZC-DCFC），由中国工程院院士、深圳大学教授谢和平领衔的团队研发。煤炭被研磨成细粉，经干燥、提纯后送入燃料电池的阳极室。氧气从阴极通入，煤通过氧化物膜发生电化学氧化反应，直接产生电能——整个过程无需燃烧、蒸汽发生或涡轮机。

"在ZC-DCFC中，通过避免燃烧和热力发动机带来的效率损失，其理论效率得以大幅提升，"谢和平表示。他指出，由于卡诺循环的限制，传统燃煤发电的效率上限约为40%。newsmax

在阳极出口产生的高纯度二氧化碳被就地捕集，并经催化转化为合成气等化工原料，或矿化为碳酸氢钠等化合物。研究人员表示，该系统运行静音，避免了煤炭使用通常带来的严重污染。

深层煤炭应用前景广阔，但普及之路任重道远

该团队自2018年起持续研发ZC-DCFC技术，在高性能材料、燃料处理及电极设计等方面取得了重要突破。该技术还可应用于深层地下煤层，有望在深达两千米的地下实现发电，并将电力输送至地面，从而无需传统采矿作业。

该项目隶属于中国于2025年启动的"深地探测与矿产资源勘查开发"国家科技重大专项，契合中国2060年实现碳中和的战略目标。然而，专家提醒，该技术的大规模推广应用仍任重道远。据《南华早报》报道，这一燃料电池系统预计要到2045年之后才有望实现成本竞争力。