液态生物质燃料重整及其在固体氧化物燃料电池中的应用

彭元亭，王傲，韦童，李南奇，李箭

（1武汉船用电力推进装置研究所，湖北武汉430064；2华中科技大学燃料电池中心，湖北武汉430074）

生物质是一种丰富的可再生资源，它的来源通常是农作物和农业废弃物等[1]。生物质的主要成分为木质纤维素，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。通过快速催化裂解、生物发酵等方式可以得到液态生物质燃料，如生物甲醇、生物乙醇、生物甘油和生物柴油等[2]。甲醇和乙醇是当今世界上使用量非常大的两种化工产品。传统的合成气生产工艺为欧洲提供了约80%的甲醇，而通过生物质制得的合成气可以将甲醇的生产成本降低30%～40%[3-4]。美国和巴西最早以玉米作为第一代生物质工艺原料，生产了世界上超过80%的生物乙醇用于使用[5]。鉴于全球面临的食物短缺等问题，以木质纤维素为代表的第二代生物质制备乙醇工艺在世界范围内受到了广泛的关注[6-7]。

生物柴油作为柴油的可替代产品之一，具有十分重要的意义。生物柴油的十六烷值要高于柴油，燃烧产物更加清洁，且物化性质与柴油相仿。生物柴油通过快速裂解与酯交换等方式制备[8]，在酯交换工艺下，约10%的生物甘油作为主要的副产物产出。随着生物柴油的需求量日益增大，大量的生物甘油也随之产出。因此，对生物甘油的高效、清洁利用也十分重要。

固体氧化物燃料电池（SOFC）作为一种固态高效发电装置，使用氧离子或者质子传导膜作为电解质，使用金属或者陶瓷材料作为多孔电极[9]，其工作原理如图1所示。……