乍看之下,位于西开普大学的开普平原自然保护区建筑并不起眼。
这座朴素的两层建筑设有办公空间和设备用房,供六名工作人员使用,他们负责照料生活在这片30公顷保护区内的动植物。
然而,这栋建筑是南非努力摆脱对化石燃料依赖的重要里程碑。它以氢能为动力;这种燃料可无限再生,用于发电时除水和热量外不会产生任何排放。
这栋建筑的电力由一台原型氢燃料电池(HFC)发电机提供。该发电机于11月由西开普大学的南非氢能(HySA)系统能力中心发布。
这台发电机由该中心与当地供暖技术公司 Hot Platinum 合作开发,彰显了南非在氢燃料电池技术方面取得的进展。
在一个饱受停电、能源短缺、电价高昂以及电力基础设施多年投资不足困扰的国家,这项技术带来了希望:氢能或许能成为南非寻找可靠替代能源的答案。
零排放、无噪音
“这台发电机以环保的方式发电,不会造成污染或噪音,”该项目负责人、HySA Systems 技术专家 Piotr Bujlo 说。
燃料电池已用于为车辆提供动力,也用于偏远或难以到达的地区,包括太空舱和卫星。
西开普大学(UWC)的研究人员希望,他们在氢燃料电池创新方面的工作,能够助力全球减少对化石燃料的依赖,并帮助南非自身努力让更多人口用上电。
据 HySA Systems 介绍,其新型发电机可用于任何最高需要2.5千瓦电力的场所。与核电或煤电相比,它的优势在于氢气可在现场利用水电解器制取,这意味着无需通过管道或卡车从别处运入燃料。
Bujlo 说:“在没有电网的地方,这台发电机极具竞争力。”
氢燃料电池利用催化剂(如铂)促成化学反应产生的能量,并将其转化为可用电力,副产物只有水蒸气和热量。
作为储能装置,它们的工作原理与电池相似;不同之处在于,电池将所有化学物质储存在内部,最终会耗尽,而燃料电池中的化学物质则持续流动。
能源充沛
HySA Systems 主任 Bruno Pollet 说:“氢是宇宙中最丰富的气体,因此,采用 HFC 系统,能源取之不尽。”
HySA 项目所用的发电机系统几乎全部由南非设计和制造,燃料电池除外。Pollet 表示,下一代 HySA 技术将实现百分之百本地开发。
HySA Systems 和 Hot Platinum 目前正在安装并测试一款供家庭使用的新型燃料电池系统,并希望在2015年做好演示准备。
这台发电机是南非《国家氢能与燃料电池技术研究、开发与创新战略》下开发的众多创新之一。该战略于2007年启动,旨在探索利用燃料电池技术实现能源分散化的可行性。
政府科学技术部(DST)替代能源主任 Cosmas Chiteme 表示,政府正在投资氢能和燃料电池技术,希望借此巩固南非在该领域的声誉。
他说:“我们的目标是积累关键知识并培养人力资源能力,从而推动高附加值商业活动的发展。”
私营部门关注
迄今为止,DST 已向其氢能战略投资4000万美元(4.5亿兰特)。西开普大学的 HySA 项目迄今已使用1700万美元(1.94亿兰特),开发出一系列创新成果,包括南非首辆氢动力三轮车、踏板车和高尔夫球车,以及该国首条燃料电池组件生产线。
私营部门一直在关注这一领域。9月,HySA Systems 与欧洲飞机制造商空中客车公司及国家航空航天中心合作,研究氢燃料电池在商用飞机运行所经历的严酷多变环境条件下可能表现如何。
不过,据 HySA Systems 主任 Pollet 称,要让氢能得到更广泛应用,决策者首先需要认识到它的优势。
他说:“只要当地产业、政府部门和其他利益相关方看到这项技术的优势——成本低、效率高、性能清洁——氢燃料电池很快就能在南非投入商业应用。”
但首先,“我认为他们需要了解这项技术。”
本文由 汤森路透基金会合作刊发。刊发本文并不意味着世界经济论坛认可文中观点。
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作者:Munyaradzi Makoni 为汤森路透基金会撰稿。
图片:一张长曝光照片展现了季节性雾气在开普敦港口灯光映照下的景象。路透社/Mike Hutchings
