Last-modified: 2019-06-23 (日) 04:23:35 (120d)

【燃料電池】(ねんりょうでんち)

Fuel Cell.
水素と酸素を反応させて水を生成し、その過程で生じた電気を取り出す電池
純粋な水素は危険で保存が難しいため、水素保有量の多いメタノールを用いる事が多い。

工業規格としては電解質の違いによって種類分けされている。
電解質によって作動温度が大きく異なるため、用途や出力によって個別の設計が必要とされる。

工業用途

燃料電池は比較的新しく登場した未発展の技術であり、今後の発展が待たれている。
少なくとも現代の技術水準では、経済的費用においても環境負荷においても、燃料電池では内燃機関に抗し得ない。
現代の技術で水素燃料を生産する最も経済的な手段は、ガソリンを精製して水素を取り出す事だからだ。
製造工程があまりにも非効率なため、産業全体で見ればガソリンを直接内燃機関で燃やした方が水素燃料より効率的である。

反応による生成物が水以外に何もないため、内燃機関外燃機関に比べて原理上の環境負荷が低い、とされる。
また、将来的に訪れるであろう石油資源の枯渇後、ガソリンに代わる動力源として期待が寄せられている。
ただしこれらは技術的・経済的に未だ現実的な選択肢ではなく、水素精製技術の進歩が待たれている。

水素を工業生産するためには化石燃料から精製するか、水を電気分解する必要がある。
化石燃料から精製する場合、炭素を除去する必要があるため、燃焼に匹敵する環境負荷(二酸化炭素)が発生する。
電気分解を行う場合、水素を精製するために、その水素から取り出せるエネルギーより多くの電力が消費される。
そしてどちらの場合でも製造工程で電力を消費し、その電力の大半は火力発電所で化石燃料を燃やして賄われている。

機械的に見た場合、故障を誘発するような可動部分が無いため(技術が十分に成熟すれば)信頼性が高い。
また、構造を維持するために必要な最小単位が小さく、小型化が容易である。
このため、既存のエンジン電池の代替として普及させる事を目標として研究開発が行われている。

実際の用途としては発電所、家庭用電源、自動車、携帯電子機器などが想定されている。
また、宇宙船・惑星探査機用の電源として利用する事も想定されている。

出力に比して軽量で、水しか排出せず、かつ静粛であるため、潜水艦の動力源としても研究されている。


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