一种利用废热驱动的甲醇燃料输运与燃料电池发电系统
成果类型:: 实用新型专利,软件著作权
发布时间: 2023-06-05 21:44:39
随着集成电路技术的高速发展,电子芯片的电路规模以及运行速度也在迅速提高,但是高发热问题也随之而来,电子器件产生的废热如果不能及时排出会造成器件内部过热,影响器件运行稳定性以及使用寿命。另一方面,废热具有的能量也是环境能量之一,加以合理利用不仅能够解决器件的散热问题,而且能够将热能转换为电能驱动其他器件工作。直接甲醇燃料电池能够直接将甲醇溶液或者甲醇蒸汽转换为电能,能量转换效率高,没有有害气体的排放,是一种理想的发电器件。
该成果在实验室环境中完成了验证,稳定有效地保证了器件的散热,实现了器件废热的有效利用,适用于微型燃料输运技术领域,在小型家用电器、笔记本电脑、手机以及军事移动性仪器等需要高集成化和高性能化的能源领域具有广泛的应用前景,安全性高,不具备危险性。该成果为高效环保的清洁能源,可以应用于新一代高能量密度可移动电源系统中,成本低,污染小,可以减少对化石能源的依赖。
本成果提供的利用废热驱动的甲醇燃料输运与燃料电池发电系统方法简单,仅仅需要对系统组件进行小幅修改;成本低,所有组件制作材料价格低廉;体积小,结构紧凑,集成度高,适合作为电子芯片的散热装置;能量可回收,够将电子芯片等微小型发热器件工作时产生废热转换为燃料输运动能,为直接甲醇燃料电池源源不断提供燃料供给。一方面持续消耗器件产生的废热,达到散热的作用;另一方面将热能转换为燃料动力,输送到燃料电池发电结构,实现能量的回收利用;能量利用率高,该系统不仅能实现无能耗散热,而且能够利用废热作为燃料电池驱动力进行发电,提高电能利用率,具有很好的产业化前景。
入选“中西部基础能力建设工程”高校、国家“特色重点学科项目”建设高校、教育部“卓越工程师教育培养计划高校”、教育部“国家大学生创新性实验计划”实施高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家级新工科研究与实践项目、黑龙江省国内“双一流”建设高校、黑龙江省首批高等学校课程思政建设示范高校,为CDIO工程教育联盟成员。
该成果可应用于微能源行业,目前大规模集成电路制造技术迅速发展,微驱动器、微执行器、微传感器、微控制器和微能源共同组成完备的微机电系统。微能源继承于微机电系统中,使其具有强大和完备的功能。为了解决微系统中的能源问题,提高能源的能量密度,相继开展了微能源的研究,微能源的研究和发展成为微机电系统发展的瓶颈。微型甲醇燃料电池对解决微系统中的功能问题有很好的前景,该成果可以提高微能源的能量密度,提高甲醇燃料电池的应用前景。同时,也可应用于氢氧燃料电池领域。
本项目可以采用技术转让、技术合作等多种形式进行对接,欢迎有需求的企业单位联系洽谈。