传统上，煤已经通过在发电站中燃烧产生电力以产生蒸汽，然后转动涡轮机并产生电力。然而，来自Brookhaven国家实验室，橡树岭国家实验室和新泽西州理工学院的研究人员发表了一篇可能最终改变这一点的论文。该报告发表于期刊自然通信2011年6月21日，涉及燃料电池技术的使用。
固体氧化物燃料电池可以从包括煤气（甲烷）的一系列燃料产生电力。它们利用由镍和氧化钇稳定的氧化锆（陶瓷）制造的阳极，但是当使用烃类时，由于碳沉积物的形成，阳极迅速停用;一个称为焦化的过程。焦化可以在短短30分钟内停用燃料电池，因此这是一个关键问题，限制了该技术的应用。研究人员报告了一种基于氧化钡纳米颗粒的使用来克服这个问题的技术。
氧化钡是吸湿性物质（吸收水），并且研究人员利用这一点以使得通过沉积氧化钡纳米结构在其表面上沉积氧化钡纳米结构来实现化学反应。纳米粒子促进碳沉积物的氧化（对CO2）因此保持阳极表面清洁，即使在750°C的相对低温下也可能是可能的方法。纳米颗粒的尺寸为10至100nm，并且倾向于在阳极表面上形成“岛”，其不会阻碍在表面上迁移电子。氧化钡纳米颗粒的形成可以作为正常阳极制造工艺的一部分实现，因此与现有的生产技术相容。
标准固体氧化物燃料电池在超过850°C的温度下运行，需要使用限制技术适用性的昂贵的特殊材料。由研究人员报告的系统基本上较冷，可能允许用于互连细胞和其他部件的更便宜的材料。该系统已经过了一百小时的操作，并且在测试结束时没有观察到焦化的证据。虽然这是一个积极的结果，但需要设置在系统最终在设计为五年操作寿命的燃料电池中运行。
新系统也似乎提供更高的优势活力转换效率。传统的燃煤发电站将大约三分之一的化学能量转换为可提供电力;燃料电池可以将此图推向50％。通过生产混合涡轮机和燃料电池技术，研究人员认为，可能会实现高达80％的转换。另外，该技术将非常适合于二氧化碳封存系统，被认为是减少CO的释放的机制2，温室气体，到大气。
顶级图像信用：©Vladimir Konjushenko
