一提到煤炭發(fā)電，人們往往將其與污染重、碳排放高、能效低聯(lián)系起來。然而，這一固有認(rèn)知有望被改寫。深圳大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)16日在國際期刊發(fā)表論文，系統(tǒng)構(gòu)建了近零碳排放直接煤燃料電池（ZC-DCFC）的技術(shù)實(shí)施策略與核心技術(shù)架構(gòu)，為破解傳統(tǒng)燃煤發(fā)電高排放、低效率瓶頸提供了全新思路。

本次研究闡述了ZC-DCFC在燃料處理、關(guān)鍵材料開發(fā)、單電池與電堆設(shè)計(jì)、原位近零碳轉(zhuǎn)化等環(huán)節(jié)的技術(shù)挑戰(zhàn)與攻關(guān)路徑，并圍繞其電堆規(guī)模化、長期穩(wěn)定性、碳轉(zhuǎn)化效率、系統(tǒng)集成及應(yīng)用場景進(jìn)行了分析與展望。

傳統(tǒng)燃煤電廠受卡諾效率極限限制，能源轉(zhuǎn)化效率約45%，單位發(fā)電量的煤炭消耗量居高不下，煤炭深度脫碳難以突破。因此，亟需變革傳統(tǒng)燃煤發(fā)電方式，探索清潔、高效、近零碳排放的煤炭發(fā)電新技術(shù)。

謝和平院士團(tuán)隊(duì)提出的近零碳排放直接煤燃料電池發(fā)電技術(shù)，探索煤炭發(fā)電原理的創(chuàng)新——煤炭不再通過燃燒，而是通過氧化膜實(shí)現(xiàn)電化學(xué)氧化，直接轉(zhuǎn)換成電能，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)二氧化碳直接催化、轉(zhuǎn)化、礦化、電化等，實(shí)現(xiàn)近零碳排放發(fā)電利用并產(chǎn)生高價(jià)值產(chǎn)物。自2018年起，謝和平院士團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)，相繼在ZC-DCFC關(guān)鍵高性能材料開發(fā)、電池力學(xué)失效機(jī)制與防治、煤燃料活化處理、電極微結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面取得了一系列進(jìn)展。

本次研究成果所提出的ZC-DCFC原理技術(shù)，有助于突破傳統(tǒng)煤炭發(fā)電利用的固有局限，破解煤炭燃燒發(fā)電的碳排放難題，使煤轉(zhuǎn)化成清潔能源，為煤炭近零碳高效利用提供全新理論與技術(shù)支撐。