ねんりょう‐でんち〔ネンレウ‐〕【燃料電池】
燃料電池(ねんりょうでんちじどうしゃ)
水素と酸素の化学反応によって発生する電気エネルギーを取り出すことのできる発電機である。エネルギー効率の良いことが特長で、ガソリンを燃焼させる動力源とは異なり、温室効果ガスとなる二酸化炭素や大気汚染の原因となる窒素酸化物を排出しないという利点がある。
タンクに蓄えた水素を使って発電する方式は最もエネルギー効率が高いが、安全性を考えれば、ガソリンやメタノールから取り出した水素を空気中の酸素と反応させる方式が有力となっている。
最も実用化が期待されているのは、固体高分子型の燃料電池である。これは、高分子膜を利用したもので、小型化や軽量化が可能になるとされている。また、室温においても作動するので、自動車や住宅向けの実用化を目指し、研究・開発が進められている。
1999年末に資源エネルギー庁と民間団体が共同で設立した「燃料電池実用化戦略研究会」では、法整備をしながら2005年までの実用化を目指し、さらに、2010年以降には一般に普及するよう、低価格化を進めていくというビジョンを打ち出した。
自動車の排気ガスが環境問題の一つとしてクローズアップされている中、燃料電池などのクリーンエネルギーの技術開発の行方も注目される。
(2001.01.09更新)
燃料電池(ねんりょうでんち)
水素と酸素を反応させて電気と水を生じる反応を利用した発電装置のことをいいます。水素をイオン化するための触媒として白金が利用されています。燃料電池を搭載した燃料電池自動車の実用化はすでにかなりの速度で進化ををとげており、世界ではじめてトヨタがハイブリットカーを開発するなど日本はこの分野で先進的技術で世界をリードしており、世界の自動車メーカーがその開発に凌ぎを削っています。世界的な環境保護傾向の中で、今後燃料電池自動車はかなりのシェアを確保するものと予想されており、電極金属として利用される白金の需要が増加すると思われます。燃料電池(ねんりょうでんち)
参照:燃料電池 商品別貴金属欄燃料電池(ねんりょうでんち)
参照:燃料電池 商品別貴金属欄燃料電池
【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。
反応による生成物が水以外に何もないため、内燃機関・外燃機関に比べて環境負荷が低い。
また、故障を誘発するような可動部分が無いため信頼性が高い。
このため、将来的にエンジンの代替として普及させる事を目標に研究開発が進められている。
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、化学的な電池の代替として利用する事も視野に入れ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。
発電効率が高く、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。
燃料電池
【英】: fuel cell
陰極に水素を陽極に酸素(空気)を供給し、水の電気分解と反対の電気化学作用を起こさせ、両極間に生ずる電気エネルギーを継続的に取り出す装置である。燃料電池は従来の火力発電のように燃焼の排ガスを発生しないため汚染物質を発生することがなく、また設置に場所を取らないので消費地点の近くに設置することが可能である。さらに発生する熱を利用すると約80%という高いエネルギー利用率が得られる。液体水素を燃料とする燃料電池は米国のアポロ衛星、スペースシャトルなどの宇宙船で実用されているが、大規模経済的な発電用の電池としては天然ガスやメタノールを改質して得られる水素を燃料とし、電極表面の触媒や両極間の電解質の種類に工夫をこらして反応速度、電流密度を上げるため、米国を中心に研究開発が進められている。わが国では通商産業省工業技術院の大型省エネルギー技術開発(ムーンライト計画)の一環としてその研究開発が進められている。 |
燃料電池
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2023/06/30 02:49 UTC 版)
燃料電池(ねんりょうでんち、英: fuel cell)は、燃料(多くは水素[1])と酸化剤(多くは酸素)の化学エネルギーを、一対の酸化還元反応によって電気に変換する電気化学電池である[2]。燃料電池が多くの電池と異なる点は、化学反応を維持するために燃料と(通常は空気からの)酸素を継続的に供給する必要がある点である。一方、電池では化学エネルギーは通常、電池内に既に存在する物質から得られる[3]。燃料電池は、燃料と酸素が供給される限り、継続的に電気を作り出すことができる。
注釈
- ^ りん酸形燃料電池の代表メーカーは、UTC Power(ユナイテッド・テクノロジーズ子会社)や富士電機システムズなど。富士電機システムズ製の100kWPAFCは、2008年に燃料電池としては初めて日本での消防用非常電源の認定を受けた。
- ^ 溶融炭酸塩形燃料電池の代表メーカーは、Fuel Cell Energyや石川島播磨重工業などである。
- ^ PEFCの発電効率の最高値は公称37.5%LHVとされる。
- ^ 固体酸化物形燃料電池の代表メーカーは、ジーメンス・ウェスチングハウスや三菱重工業、日本特殊陶業、TOTO、三菱マテリアル(関西電力)、京セラなどである。
- ^ 2005年11月から3ヶ月間、大阪ガスと京セラは、都市ガスを使って集合住宅でのSOFCによる1kW発電装置の実証実験を行なった。これは660Wの給湯出力も得られ、1日の平均発電効率で44.1%(LHV)という成績だった。2007年度からは、経済産業省等の元で新エネルギー財団が、4メーカーからの29台の装置によって都市ガス、LPG、灯油によるSOFCの実証研究を行い、平均の発電効率は35%(LHV)という成績だった。実証研究は、2010年度まで継続され、累計233台が実証研究に供された。三菱マテリアルと関西電力は、都市ガスを燃料にSOFCによる出力10kW級のコジェネレーション発電装置を実験運用しており、発電効率は50%を達成している。NEDOは、4つの企業グループに委託して、SOFCによる出力10kW級から200kW級の発電装置を実験している。内1つは三菱重工業の都市ガスを燃料とするSOFC発電とマイクロガスタービン発電を組み合わせた複合発電であり、SOFCから生じる未反応の水素と一酸化炭素よりなる副生ガスもマイクロガスタービンで燃焼させることで無駄を排除した。(出典:燃料電池の基礎マスター ISBN 978-4485610077)
- ^ DFCの燃料には、ボロハイドライトも考えられている。
- ^ バイオガス燃料電池と呼ばれる下水消化ガスやメタン発酵ガスを利用した燃料電池とは異なる。
- ^ トヨタは、燃料電池車は政府機関を中心にリース契約とし、一般消費者向けにはガソリンエンジンとニッケル水素蓄電池(その後リチウムイオン蓄電池へ移行)を組み合わせたハイブリッド車を販売する方針とした。
出典
- ^ Saikia, Kaustav; Kakati, Biraj Kumar; Boro, Bibha; Verma, Anil (2018). “Current Advances and Applications of Fuel Cell Technologies”. Recent Advancements in Biofuels and Bioenergy Utilization. Singapore: Springer. pp. 303–337. doi:10.1007/978-981-13-1307-3_13. ISBN 978-981-13-1307-3
- ^ Khurmi, R. S. (2014). Material Science. S. Chand & Company. ISBN 9788121901468
- ^ Winter, Martin; Brodd, Ralph J. (28 September 2004). “What Are Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors?”. Chemical Reviews 104 (10): 4245–4270. doi:10.1021/cr020730k. PMID 15669155 .
- ^ Nice, Karim and Strickland, Jonathan. "How Fuel Cells Work: Polymer Exchange Membrane Fuel Cells". How Stuff Works, accessed 4 August 2011
- ^ "Types of Fuel Cells" Archived 9 June 2010 at the Wayback Machine.. Department of Energy EERE website, accessed 4 August 2011
- ^ 溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC)商用型1号機導入 〜廃棄物ガス化装置との組合せ研究を実施〜 2002年9月18日 中部電力
- ^ 世界最高効率の燃料電池を開発(2009年06月11日日本ガイシ株式会社)
- ^ 家庭用燃料電池「エネファーム」のラインアップ拡充について
- ^ “CO2排出ゼロ、省資源、低コストが可能な貴金属を全く使わない燃料電池の基礎技術を新開発”. ダイハツ工業 (2007年9月14日). 2020年12月2日閲覧。(技術詳細添付資料〈PDF〉)
- ^ IHI、アンモニアで動く燃料電池 改質器は不要 - 日本経済新聞
- ^ “グルコースを用いた酵素型バイオ燃料電池”. 水素エネルギーシステム (水素エネルギー学会) 36 (2): 32-6. (2011) 2016年8月4日閲覧。.
- ^ a b c d 田辺茂著 『燃料電池の基礎マスター』 電気書院 2009年1月31日第1版第1刷発行 ISBN 9784485610077
- ^ 燃料電池車の時代は当分来ない 日経ビジネスオンライン 2006年7月20日
- ^ “次世代エネルギー「水素」、そもそもどうやってつくる?”. 経済産業省 資源エネルギー庁. 2022年9月23日閲覧。
- ^ 渡辺正、「化学屋の見た環境騒動」 『生産研究』 2007年 59巻 5号 p. 425-440, doi:10.11188/seisankenkyu.59.425, 東京大学生産技術研究所
- ^ EFOY Fuel Cell now available ex works on all Dethleffs motor homes SFC Smart Fuel Cell, July 16, 2007
- ^ 新電池元年③ コンビニで燃料電池テレビ東京「ニュースモーニングサテライト」2009年6月4日
- ^ 東芝のプレスリリース。
- ^ “実証中”. 不明. 20191016閲覧。
燃料電池(化石燃料+マイクロヒーター+触媒→水・熱・電力)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/04 01:41 UTC 版)
「再生可能エネルギー」の記事における「燃料電池(化石燃料+マイクロヒーター+触媒→水・熱・電力)」の解説
触媒を用いて水素と酸素を反応させ水と熱と電力を作り出す。家庭用燃料電池の作動には外部からの都市ガス・電力・水の供給が必要である。
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燃料電池
「燃料電池」の例文・使い方・用例・文例
- 燃料電池の発電性能などを調べる
- 燃料電池という電池
- トヨタ自動車は,今年末までに燃料電池乗用車の市販を始める予定だ。
- 燃料電池車は,水素と酸素の化学反応によって作り出された電気で走る。
- ホンダは2003年に,アメリカのフォード・モーターとドイツのダイムラークライスラーは,それぞれ2004年に燃料電池車を販売する予定だ。
- トヨタの燃料電池車は,トヨタのスポーツ用多目的車「クルーガーV」をモデルにして作られている。
- 燃料電池車利用の普及はおそらく2010年以降になるであろう。
- 燃料電池車を手軽に水素で満タンにするためには,ガソリンスタンドのかわりに「水素スタンド」が全国に必要だ。
- トヨタ自動車とホンダは,最新の燃料電池車を展示する。
- 無人飛行船が太陽・燃料電池で動くようになる
- そのため今度の試験では,新しい飛行船は電気を供給するために太陽電池と燃料電池を搭載し,飛行の持続時間を延ばす予定だ。
- それは燃料電池で動く。
- 燃料電池式列車が開発される
- 鉄道総合技術研究所は燃料電池で動く鉄道車両を開発した。
- 燃料電池パックは縦1.65メートル,横1.25メートル,高さ1.5メートルある。
- この燃料電池の最大出力は120キロワットだ。
- 同研究所の職員は,燃料電池式の列車はディーゼル車よりも燃料が少なくて済み,放出する排気ガスも少ないと話した。
- 燃料電池式の列車が実用化されるには,その費用を50分の1以下に削減しなければならない。
- 燃料電池車も水素を利用する。
- 本田技研工業の「PUYO(プヨ)」は燃料電池車だ。
燃料電池と同じ種類の言葉
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