水素エンジンは、発電用動力として最適か？

Question

工学的な質問です。
水素エンジンと言うものが最近に出てますが、このエンジンは発電用動力として最適と言えるでしょうか？
であれば、同じ水素系の燃料電池との比較のほうも、お願い致します。

taunamlz · Accepted Answer

＞ 今の時代、下水汚泥からでも水素燃料を精製出来るんちゃうんか？

汚泥から水素を作るには、汚泥からメタンガスを作り、メタンガスから水素を作ります。
発電するならわざわざ水素を作らずに、メタンガスで発電すればいいじゃん。
という話です。

水素エンジンのメリットは、CO2を排出しないことですが、メタンガスから水素を作る際にCO2が発生します。
じゃあなぜメタンガスエンジン自動車じゃないの？という話になりますよね。
実は、工場で水素を製造する際に発生したCO2は回収しています。
だから、環境に優しいメタンガスエンジン自動車を作るなら、自動車にCO2回収装置も付ける必要があり、大型になってしまいます。
だから、水素エンジン車が環境に優しいと言っているのです。

ただ発電するだけなら、メタンガスで発電して発電所でCO2を回収すれば良いだけの話です。
だから、水素エンジンは発電用動力には適していません。

taunamlz · Answer

ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた発電は、コンバインドサイクル発電と呼ぶようですね。
ガスタービン発電の効率が40％程度なのに対し、コンバインドサイクル発電は60%とのこと。

自力で思いついたのであれば、研究の道に進まなかったことがもったいないですね。

taunamlz · Answer

＞ となると、メタンガスを「瓦斯火力発電の燃料」として活用したほうが無駄が無さそうですね。

その通りです。

＞ 自分としては脱炭素ではなく、【脱石油】を志向してるものでしてね。

それなら水素にこだわる理由はどこにもありませんね。
もしあなたが仕入れた水素が石油から作られた水素だった場合、脱石油とは真逆の行動となってしまいますので。

Blueskylonely · Answer

これまで、油田や天然ガス田で輸送に適さない副産物として廃棄していた。
簡単に圧縮冷却で液化出来ないから輸送が不可能で、燃やしていた。

近年の技術の進歩で、液化し輸送することが可能になり、資源として利用可能になった。

今後はエネルギー源の１つとして役割を果たすと考えます。

トヨタもそれを考えて、研究をしてきたと思われます。

すんすんにゃ · Answer

発電用動力として最適では無いですね。
あくまで水素エンジンとは、燃焼時にカーボンの排出がないクリーンなエネルギー源として、研究が勧められているだけであって、それがイコール発電用動力として最適とは言えないでしょう。

まず、安定性が求められます。
あまり難しいことを言えばキリが無いので、簡単に話すると、水素は非常に燃えやすいです。
燃料なのだから燃えやすいに越したことないと思われる方もおられるかもしれませんが、必要な時に必要な分だけ燃えるということが重要なのです。
意図しない燃焼は非常に危険です。

これが水素エンジンの一番ネックとなってくる課題です。

もしご質問の内容が、環境面において最適なエンジンは水素エンジンであるかどうか。というものであれば、それは適していると思います。

angkor_h · Answer

No,2です。
以下、訂正します。

正）水素のそれは142MJ/kgにもなります。

angkor_h · Answer

ガソリンの高位発熱量は47MJ/kgですが、
水素のそれは14247MJ/kgにもなります。
ただ、
液体水素の保存温度は20°Kとなること、
水素自体の生産
等が課題となっています。

taunamlz · Answer

不適切です。

水素を作るには以下の方法があります。
①石炭や天然ガス等の化石燃料から作る
②水を電気分解して作る

水素エンジンで発電するなら、①で水素を作らずに石炭や天然ガスで発電したり、②で電気分解するための電気をそのまま使えば良いのです。

水素エンジンは、発電用動力として最適か？

＞ 今の時代、下水汚泥からでも水素燃料を精製出来るんちゃうんか？

ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた発電は、コンバインドサイクル発電と呼ぶようですね。

＞ となると、メタンガスを「瓦斯火力発電の燃料」として活用したほうが無駄が無さそうですね。

これまで、油田や天然ガス田で輸送に適さない副産物として廃棄していた。

発電用動力として最適では無いですね。

No,2です。

ガソリンの高位発熱量は47MJ/kgですが、

不適切です。

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＞今の時代、下水汚泥からでも水素燃料を精製出来るんちゃうんか？

＞となると、メタンガスを「瓦斯火力発電の燃料」として活用したほうが無駄が無さそうですね。