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解決済みの質問

燃料電池に使う水素の作り方

燃料電池は環境に良いと謳われていますよね。
なんでも水を原料とする水素を燃料に使うから資源はほぼ無限。
全く持って夢のエネルギーみたいに言われてますが水素って今の所、
電気分解とか他のエネルギーに頼ってしか作り出せませんよね。
それでもって電気分解に使う電気はどうやって作るかって言うと化石燃料を燃やして発電して・・・

何かとてつもなく本末転倒ですよね。
無駄にエネルギーの確保経路を延ばしただけというか・・・

そこで他に水素のエコロジーな作り方というのは存在しないのでしょうか?
自分的には太陽光発電の電力で水を分解して、水素作ってというのが理想に思えるのですが実際どうなんでしょう?
でもこれだとそのまま電気自動車にしたほうがいいですね・・・

投稿日時 - 2007-01-23 21:40:31

QNo.2690576

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

電気自動車の原理はモーター発明時に判っており、未だに実用化されないのは充電・蓄電に問題があるからです。特に蓄電に関しては、容量を大きくすれば、電池の重量に因りより以上の出力が必要になり、その為により大きな電池が要ると言う袋小路に落ちいる事になります。
燃料電池は「燃料」と言う形から電池を発生させるので、その蓄電問題が無いため有望視されて来ました。
仰る様に水を電気分解する場合、その電気がどうやって出来るかが問題で、詳しく検証すると水力・風力・太陽光でも問題があり、地熱発電なら大丈夫と言うのが実情です。火山が多く国土が狭いアイスランドは、地熱を利用して水素社会に挑戦しようとしています。
また、水素を得たとしても、その取り扱いが問題になります。現在の燃料電池車では最低限の走行距離を確保する350気圧で水素を内蔵していますが、もし事故があった場合には周辺に甚大な被害を与える恐れがあります。
また自動車に供給する前段階の輸送、ガソリンで言えばローリー車配送については、液体水素としての移動になりますが、その時の液温はマイナス260度以下で、この状態での事故はさらに深刻な爆発を発生させる恐れがあります。
以上の解決策は勿論検討されていますが、簡単には解決できない事は想像頂けると思います。

投稿日時 - 2007-01-24 17:08:20

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回答(9)

ANo.9

#6ですが最近の事情を追加します。
燃料電池で今有望なのは、持ち運びと言う事で携帯用、効率向上という事で家庭用コージェネです。
何れも水素そのものでなく、燃料から水素を取り出す方式ですが、家庭用でエネルギー効率が良いのは、水素を取り出す改質器の熱を温水製造に使うからです。
燃料電池自動車については、通常エンジンがピストンの上下動を車輪の回転運動に替えなければんらないのに、モーター駆動が最初から回転運動という利点があります。しかし改質器の熱は、通常エンジンの熱同様ムダに使うしかないので、改質器の性能が向上しない限り大きな効率向上は難しく、開発全体が滞っているのが実情です。
インフラの問題から逃げた現在の水素直接利用型は、前述の問題を抱えているので、かなり大胆な政策が打ち出されない限り、先に進みそうにありません。

投稿日時 - 2007-01-29 11:30:10

ANo.8

電気分解ではなくて熱分解という方法があるようですね。
でもその前に次世代高速増殖炉の実現が必要ですが。

参考URL:http://www.jaeri.go.jp/jpn/open/press/2003/030821/

投稿日時 - 2007-01-27 09:35:50

ANo.7

ちょっと誤解されているようですが、燃料電池が環境によいのは「水素を使うため」ではありません。燃料電池が環境によいのは「エネルギー効率が高いため」というのが正解です。
火力発電所の場合、エネルギー効率は40~50%ですが、定置式燃料電池の場合、総合効率は80%になります。ガソリン自動車の場合、効率は16%くらいしかありませんが、燃料電池車では50%くらいまで上げられます。
このように効率がいいから、火力発電所や自動車の化石燃料消費をへらして炭酸ガスの放出を抑えることができるのです。
燃料電池用の水素は、電気分解ではなく天然ガスや石油と水を反応させて作ることができます。天然ガスや石油は化石燃料だから環境によくないじゃないの~と思うかもしれませんが、効率がいいので、大規模火力発電やガソリン自動車よりもずっと環境にいいのです。
もちろん、太陽光や風力、水力などで水素をつくればもっといいかもしれません。でも、このような自然エネルギーは発電には適していますが、自動車燃料には適しません。howattoさんも指摘されているように、自然エネルギーで電気を起こし、これで水を電気分解して水素を作り、これを自動車まで運んで燃料電池で電気を作って走らせるなんて、本末転倒です。こんなことをするより、自然エネルギーでできた電気はそのまま送電線で送って使いましょう。それで発電用の天然ガスや石油の消費を減らして、その天然ガスや石油で水素を作れば、結果的に自然エネルギーで水素を作ったことになります。

投稿日時 - 2007-01-24 21:45:04

ANo.5

K-1

現在考えられているのは「改質器」という装置をクルマに積み、LPG燃料やガソリンから水素ガスを取り出す方法です。
これだと水素を直接積むより安全ですし、現行の燃料インフラを流用できます。

投稿日時 - 2007-01-24 15:17:32

ANo.4

こんにちは。
現在最も大規模に使われている方法は水力発電です。
この原動力は、太陽光により蒸発した水が雨となって降り注ぐ・・・という自然のサイクルですから、原理的には大変有効ですが、この方法には大きな問題が2つあります。
一つは川の環境を大きく変えてしまい、流域の環境を変えてしまう事。
日本でも沢山のダムの為、下流の水量が減り、川霧が殆ど見られなくなりましたが、ナイル川にかかるアスワンダム、アスワンハイダムの巨大な貯水池からの蒸発で、ピラミッド周辺で雨が降るようになったそうです。

もう一つは、ダムは必ず土砂に埋没する事。
原理的に防ぐ事が出来ず、日本で黒部川に作られた排砂式のダムは排砂時に膨大な量のヘドロを排出し、下流~海までの環境を激変させてしまいました。しかし、それでもダム内の砂を全部出せたわけではなく、ほんの一部だけ出せたにすぎないのです。
中国の三峡ダムは、予想以上の黄土の体積速度で、早晩ダメになるといわれています。

次は風力発電が広まりつつあります。

大規模実用化は去れてませんが、化学反応で日光をエネルギーとして水を直接分解する方法も開発されてはいます。

水素エネルギーを実用化するには、水素プラントの整備が不可欠ですが、その分野は利用に比べて大きく立ち遅れているのは事実だと思います。

アメリカなどは、実用化を急ぐ為に、原子力発電で大量の電気をまかなう水素プラントを作ろうとしてる(もう作った?)ようですし。

それから前の方にちょっと補足すると、水素を燃料電池で利用する場合、内燃機関で燃焼させて使うよりも変換効率が素晴らしく高く、水素の持ってる化学エネルギーを無駄なく利用できるという点があります。

例えば水素を燃料にしてお湯を沸かしてタービンを回したり、エンジンに入れて発電機を回しても発電効率は良くて40%程度にしかなりませんが、燃料電池で発電すれば低くても80%程度、通常は90%程度の変換効率が得られます。

当然周囲に撒き散らす廃熱もその分少なく、施設周囲の熱汚染なども少なくなります。

投稿日時 - 2007-01-23 22:24:34

ANo.3

そのうち、太陽光発電や風力発電で得た電力で電気分解、液化を行い、その一部をトラックの燃料とし、各地に液化水素が運ばれることでしょう。

投稿日時 - 2007-01-23 22:21:32

ANo.2

まず,水素に限らず,燃料という形態は,貯蔵という点で非常に有利です.電気エネルギーを高密度に,大量に蓄積するのは容易ではありませんが,燃料の形なら比較的容易です.だから化学エネルギーにしたいのです.

水素の作り方は,究極的には太陽光をエネルギー源にして水を直接あるいは間接に電気分解することでしょうね.風力発電の電気でもいいですけど.

現状,水素燃料に期待が集まるのは,ひとつには CO2 問題 (この問題の妥当性はともかくとして).
燃料電池という形態が望まれるのは,水素を直接燃焼させるのは制御がやっかいで安全面にも不利だということと,内燃機関は燃料を何にしようが NOx 生成を避けることができないという問題等があるからでしょうかね.

投稿日時 - 2007-01-23 21:51:27

ANo.1

サトウキビの糖分を分解してアルコールを作り、アルコールを分解して水素を取り出す方法もあります。
サトウキビは植物ですからエコロジー。
そういう意味で、原料の供給源が多様化する事によるメリットがひとつと

あと、発電所で発電した電気は長距離の送電線を伝ってくるうちに、かなりの割合で損失(熱に変わる)ので、電気を使うその場所で発電すれば伝送ロスが無いのでエコロジー。
また、燃料電池は電気と同時に熱も取り出せるので効率が良いのでエコロジー。

まあ、いろいろな観点からみて万能ではないですが、今現在よりも効率は良い。と言うことで。

投稿日時 - 2007-01-23 21:48:33

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