水燃料汽車與空氣動力汽車之

1、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(zhí)導老師 : 陳榮洪 教授 大綱前言使用能源原理公式二氧化碳比較結論參考文獻前言 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19821990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(fā)佈了至2030年的行業(yè)發(fā)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

2、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(huán)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(fā)電機提供，所以我們要知道電解之發(fā)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(huán)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

3、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(fā)電機提供，所以我們必須比較壓縮空氣之發(fā)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?？諝鈩恿ζ囘\作原

4、理公式電解水反應 :陽極反應 2HOH2O+2e陰極反應 2H2+2e H2+2OH 總反應 H2O H2+1/2O2Hrxn 286kJ氫氣密度 0.0838kg/m3每立方公尺氫氣有0.0838公斤，一莫耳0.002kg0.0838/0.002 41.9莫耳一公升氫所需功 41.9*286kJ11983.4kJ*(1kW*h3600kJ) 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

5、氧化碳TOYTA PRIUS(HYBRID)最省油汽油引擎車燃燒產生約200/24.7*2.2418.14公斤的二氧化碳FIAT GRANDE PUNTO柴油引擎燃燒產生約200/18.7*2.728.88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3kW28/6.8(4.12 分鐘/公升)*300(1236分鐘 )*3/6061.8度電61.8*0.63739.37公斤的二氧化碳來源成本(新臺幣(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臺灣各種能源發(fā)電成本(2008)2各國家家庭用電平均電價比較

6、圖(2008)3國別平均電價(新臺幣 元/度)臺灣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(fā)展已經十分成熟，臺灣應發(fā)展水燃料汽車 空氣動力車雖然已經發(fā)展許久，但一直存在著許多問題， 所以應該繼續(xù)改進，才可廣泛使用 在於電力係數越小的國家越適合發(fā)展水燃料汽車、空氣動力車。以成本做比較 : 臺灣電費較比其他各國便宜，若將來水燃料汽車與空氣動力汽車是屬於能夠在家補充動力的型式，臺灣這種低電費的國家會較經濟。參考文獻1經濟部能源局，2008年車輛油耗