水燃料汽车与空气动力汽车之..ppt

大綱 前言 使用能源 原理 公式 二氧化碳比較 結論 參考文獻 參考文獻 [1]經濟部能源局，2008年車輛油耗指南，2008年。 [2]2006年台電宣導手冊 [3]台電公司之電費計收，.tw/left_bar/QnA/electrical_bill_idea.htm [4]台灣電力永續報告書，2008年，P.50。 水燃料汽車與空氣動力汽車之二氧化碳排放量與成本評估研究心得報告 化工技術 生質資源與能源專輯 第208期 文/廖坤祈、張銘峰、戴嘉佑、蔡宗翰、陳家豪 報告者 : 碩研機械一甲 紀偉民 執導老師 : 陳榮洪 教授 前言 地球上有限的能源，在人類過度消耗下，有漸漸枯竭的危機，在西元1982~1990幾年期間，世界能源需求量年平均成長率高達2.6%。 西元2002年消耗量約94.05噸石油當量，Exxon Mobil Corp. 2007/11/05 發佈了至2030年的行業發展預測報告，報告中稱，世界能源需求量將以平均1.3%的水準遞增，2030年的能源需求將是今日的 3倍，相當於每天消耗3.25萬桶石油。 由於化石燃料燃燒會產生大量二氧化碳，造成地球表溫上升，危害環境破壞。 為解決日益嚴重地球暖化問題，減少二氧化碳排放量、尋找石化燃料替代能源是當前國際社會共同努力的目標。 使用能源 水燃料 : 是使用水當作燃料，主要是電解水而產生氫氣再使用所產生的氫氣替代汽油或柴油，雖然在運行中似乎無排放汙染物，但實際上電解水需要的電力是由發電機提供，所以我們要知道電解之發電過程所排放的二氧化碳當量比較燃燒化石燃料所排放的二氧化碳當量，是否真正符合環保之使命。 空氣動力: 是以壓縮空氣做為動力來源，其在運作過程並沒有產生汙染性的物質，但是實際上所使用的空氣動力，是需要壓縮過的，其壓縮的機器所需的能源是由電力而來，需要的電力是由發電機提供，所以我們必須比較壓縮空氣之發電過程所排放的二氧化碳當量比較燃燒化石燃料所排放的二氧化碳當量。 原理 水燃料汽車 : 主要利用電池提供的電力，將儲水裝置裡的水電解後，將產生的氫氧氣儲存，使用時再將氫氧氣導入引擎，藉由氫氧氣燃燒產生動力來推動引擎，如下圖所示，燃燒後產物僅有水，故車輛行走不會排放二氧化碳。 水燃料汽車運作原理 空氣動力汽車 : 是將車子設置壓縮空氣缸，再將空氣緩慢的釋放出來，藉由釋放空氣時膨脹所產生的壓力，來推動汽缸裡的活塞做功，如下圖所示，完全不靠燃燒，故車輛在行駛過程中不會排放任何有汙染的氣體。 空氣動力汽車運作原理 公式 電解水反應 : 陽極反應 2HOˉ→H2O+2eˉ 陰極反應 2H2+2eˉ →H2+2OHˉ 總反應 H2O →H2+1/2O2 △Hrxn ＝286kJ 氫氣密度 0.0838kg/m3 每立方公尺氫氣有0.0838公斤，一莫耳0.002kg 0.0838/0.002 ＝41.9莫耳 一公升氫所需功 41.9*286kJ＝11983.4kJ*(1kW*h÷3600kJ) ≒3.33kW*h 電解水效率約80% 3.33kW*h / 0.80 ＝4.16kW*h 一度電排放0.637公斤二氧化碳 二氧化碳比較 假設要跑200公里，參考美國FTP-75測試之參考車行名單[1] 日本Genepax實驗水燃料汽車所耗費的電力會產生9.505公斤的二氧化碳 TOYTA PRIUS(HYBRID)最省油汽油引擎車燃燒產生約 200/24.7*2.24＝18.14公斤的二氧化碳 FIAT GRANDE PUNTO柴油引擎燃燒產生約 200/18.7*2.7＝28.88公斤的二氧化碳 空氣壓縮汽車 : 內裝300ber之高壓空氣壓縮機每充滿6.8L公升，約需28分鐘，其功率3kW 28/6.8＝(4.12 分鐘/公升)*300＝(1236分鐘 )*3/60＝61.8度電 61.8*0.637＝39.37公斤的二氧化碳 來源 成本(新台幣(元)/度) 風力 2.15 水力 1.87 核能 0.65 燃煤 3 燃氣 4 燃油 5 太陽能 3.616 台灣各種能源發電成本(2008)[2] 各國家家庭用電平均電價比較圖(2008)[3] 國別 平均電價(新台幣 元/度) 台灣 2.5855 泰國 3.0279 南韓 3.1985 美國 3.3239 香港 3.8242 法國 4.9546 日本 5.7067 斯洛伐克 5.8953 匈牙利 5.8953 英國 6.8674 結論 以二氧化碳排放量做比較 : 現在水燃料的發展已經十分成熟，台灣應發展水燃料汽車 空氣動力車雖然已經發展許久，但一直