燃料電池というのが21世紀の主流になるらしいのですが、既存の内燃機関(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなど)と比べると環境に対する影響度はどれくらい小さいのでしょうか?分かりやすいように教えていただければ幸いです

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A 回答 (2件)

最近話題になっている酸素ー水素系の燃料電池では、電気を出した後できるものが、水なので有害な排気ガスが出ないということがあります。



また、できた水を電気分解すれば、元の量の水素と酸素になるので上手に作れば、排出物を環境中に出さなくてもよくなります。

また、取り扱いやすくするために、燃料に水素を使わないで、メタノールなどを使うメタノール燃料電池などもありますが、これは二酸化炭素と水を出します。この電池では、二酸化炭素と水からメタノールを再生することはできないので、消費するだけの一次電池です。

あと、エネルギー効率が高いことが特徴です。

内燃機関ではエンジンで回転を、原子力や火力では熱で水蒸気を作り、タービンを回して発電する仕掛けは同じです。ですから、発生させた熱エネルギーの半分以上は電気にはならず、しかもそのまま溜めておくと装置を壊すので、環境中に捨ててしまいます。これによって回りの気温が上がったり、海なら海水温を上昇させて、生態系に変化を起こすなどの熱汚染を引き起こします。

しかし、燃料電池では、熱はあまり発生せず、持っている化学エネルギーの9割以上が電気になります。ですから、同じ出力なら、熱汚染は非常に少なくてすみます。

あと、発電施設の大きさも火力発電や原子力発電に比べるとボイラーや放射能遮蔽材やタービンなどの付属物が少ないので、大幅に小さくできます。

ちょっと変な言い方をすれば火を使わないので、その分火事の心配が減るというのも利点でしょうか?

しかし、欠点もあります。ちょっと極端な言い方だと、性能のいい電池は動作温度が高いことで、これは扱うのにやかっかいです。あと、反応させるのに使う触媒が、汚れに弱いことなどです。でも研究も進んでおり、しかもこれらの欠点を補ってあまりある利点があるのできっともっともっと実用化されるでしょう。特に最近では、常温で個体電解質ポリマーを使って電卓くらいなら使えるシート状電池なんてのもできてます。

また、燃料となる水素やメタノールなどをどうやって供給するかというのも大きな問題の一つです。
これを火力や原子力で供給したのでは話にならないですから・・・。
非常に高いエネルギー効率で作れればいいけど・・・でも排ガスや廃棄物の問題が出ますね。

実際は、太陽光で水を分解する研究、微生物によりメタノールを作らせる研究など、そちらの方もすすめられており、それらとセットになったシステムになってゆくでしょう。
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myeyesonlyさんに付け加えておきます。



家庭用と仮定して実際に使う場合においてのメリットは、

・触媒反応で燃料から直接電気にするので不完全
燃焼がないのでガソリンエンジンより排気が圧倒
的に(人体に対して)無害

・ガソリンエンジンの発動発電機のように
燃料 > 熱エネルギー > 運動エネルギー > 電気
ではないので効率が高く、発電部分が騒音は出さ
ない

・小規模発電が出来るので都市ガスで発電すれば
自宅の燃料電池で電力がまかなえ、発電機が自宅
にあるので廃熱は大規模発電所のように捨てるこ
となく自宅の給湯・冷暖房に使える

こんなんでしょうか?
最後に書いたように、発電機自身の効率もさる事
ながら発電に伴う副産物である熱エネルギーも使
うことが出来、少なくとも従来必要だった風呂の
湯沸かし用の燃料は要らなくなります。
このような仕組みをコージェネレーションシステ
ムというのですが、従来はがんばっても規模の大
きなコンビナートでしか出来なかったのですが、
家庭用燃料電池が実用化されれば家庭でも容易に
コージェネレーションの恩恵にあずかれ、ひいて
は社会全体のエネルギー効率が向上してトータル
で環境負荷が減少することに繋がります。

ちなみに、燃料電池自動車よりも先に家庭用燃料
電池が先に実用化されるのではないかと目されて
いるのですが、またいつものごとく既得権益を守
るための法規制にはばまれそうな雲行きらしいで
す。(というか、関係法令を改正しないと家庭用
マイクロコージェネレーションシステムは無理な
んですよね……)

さぁて、日本はまた先進諸国で後れを取るのでし
ょうかねぇ?原子力発電所なんて作っている場合
ではないのに……。
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Qガソリン機関やディーゼル機関について

ガソリン機関やディーゼル機関の省エネルギー対策や排気ガス対策というのはどういったものがあるのでしょうか?
また、そのようなことが詳しく書かれたサイトがあればおしえてください。

Aベストアンサー

> ガソリン機関やディーゼル機関の省エネルギー対策や排気ガス対策というのはどういったものが

この問題に漏れなく答えることは、例え「専門家」で有ったとしても大変難しいとことだ思われます。
未だに解答が一件も無いところを見ても、そのことは言えるのでしょう。?

その難しい理由なのですが、「省エネルギー対策」を取って見ても、「排ガス対策」を取って見ても、
その方法には、< 無数ともいえるアイデア >が存在し、それらの進歩途中にある技術を、包括的に
説明することは、このような限られた文字数の掲示板では、ほとんど不可能な状況だと思うからです。

しかしまぁ、そう言う風に言ってしまっては、折角のご質問に水を注す結果となってしまいますので、
今回は、調べ方のヒントのみを書いて置くことにしますが、まず調べたい項目が有れば、それに最も
適切な言葉を見つけ出し、「ウエブ」を検索したり「有名掲示板」などを検索して見るべきでしょう。

まず、検索する方法ですが、下のような「検索エンジン」で、調べて見られるのが良いと思われます。
---------------------------------------
  ウエブページの検索 → 「Google ウエブ 」 http://www.google.co.jp/
  ネットニュース検索 → 「Googleグループ 」 http://groups.google.co.jp/grphp
※ 2ちゃんねるの検索 → 「 スレッドタイトル検索 」 http://makimo.to/cgi-bin/search/index.html
---------------------------------------

次にそのサイトページに、検索のために書き入れる「用語の一例(ヒント)」を書いておきましょう。

但し「※ 2ちゃんねるの検索」の場合は、スレッドタイトルの検索になるので、「排気ガス」とか、
「ディーゼル」とかと、単純な用語で無いと、ほとんど見つからない見たいですね。
---------------------------------------
 「 省エネルギー対策 エンジン 」
 「 排気ガス対策 エンジン 」
 「 ハイブリッド エンジン 」
 「 ターボコンパウンド エンジン 」
 「 ユニフロー エンジン 」
 「 ミラーサイクル エンジン 」
 「 可変バルブタイミング エンジン 」
 「 可変圧縮比 エンジン 」
 「 可変 排気タイミング エンジン 」
 「 フルエクスパンション エンジン 」
 「 水噴射 エンジン 」
 「 分離給油 エンジン 」
 「 バイオマス燃料 エンジン 」
 「 エマルジョン燃料 エンジン 」
 「 天然ガス燃料 エンジン 」
 「 水素燃料 エンジン 」
 「 三元触媒 エンジン 」
 「 排気再循環 エンジン 」
 「 渦流室式 エンジン 」
 「 電子制御 直噴エンジン 」
 「 微粒子除去 ディーゼル 」
 「 コモンレール ディーゼル 」
 「 高過給 ディーゼル 」
---------------------------------------

一応実用化されてるものに限って、そのヒントを書いておきましたが、研究中のものなどを含めると、
どのくらいの種類があるか、予想も付かないと言うのが、正直なところでしょうか。

そして、最後の入力例で説明するとすれば、「高過給」と「ディーゼル」の用語の間に、スペースを
入れるようにするのが、多く見つけるコツと言えます。

> また、そのようなことが詳しく書かれたサイトがあればおしえてください。

上にも書きましたように、それらの問題を「広く捕らえ解説したサイトやページ」を探し出すことは、
少なくとも現時点では、難しいと思われ、その関連事項が、包括的に網羅された「専門書か啓蒙書」
などを探されるか、或いは、検索結果で表示されたページから個別の知識を集め、自分で整理し直す
しか、良い方法は無いと思われます。

そしてこれらの技術は、今正に「日進月歩している状態」でも有りますから、見つかった技術情報が、
「現在主流」のものなのか?、これからも「発展する余地のある技術」なのか?、あるいは既に、
「過去の技術」になってしまっているものか?、などなどと、かなり判断の難しいところがあります。

> ガソリン機関やディーゼル機関の省エネルギー対策や排気ガス対策というのはどういったものが

この問題に漏れなく答えることは、例え「専門家」で有ったとしても大変難しいとことだ思われます。
未だに解答が一件も無いところを見ても、そのことは言えるのでしょう。?

その難しい理由なのですが、「省エネルギー対策」を取って見ても、「排ガス対策」を取って見ても、
その方法には、< 無数ともいえるアイデア >が存在し、それらの進歩途中にある技術を、包括的に
説明することは、このような限ら...続きを読む

QBDF(バイオディーゼル燃料)とバイオエタノールの違いは?

1.サトウキビやトウモロコシ→製造→バイオエタノール→ガソリンに混合してガソリンエンジン車に使う。
2.ナタネ→抽出→ナタネ油→製造→BDF(バイオディーゼル燃料)→軽油に混合してディーゼルエンジン車に使う。(天ぷら油の廃油からもBDF化できる)
私は上記のイメージを持っていますが、大きな間違いはないでしょうか?
又、http://wing.cocolog-nifty.com/wing/2007/04/post_4d60.html
の他者記事では、ヨーロッパではナタネの元となる「菜の花」の耕作面積が足りないくらいになっているそうですが、理由は本当にディーゼルエンジン車が多いという理由からでしょうか?

Aベストアンサー

1.サトウキビやトウモロコシ→製造→バイオエタノール→ガソリンに混合してガソリンエンジン車に使う。
2.ナタネ→抽出→ナタネ油→製造→BDF(バイオディーゼル燃料)→軽油に混合してディーゼルエンジン車に使う。(天ぷら油の廃油からもBDF化できる)

これで間違いありません。
ただし、エタノールをETBEに転換してからガソリンに添加する(バイオエタノール→ETBE→ガソリン)方式もあり、ヨーロッパはこの方式です。日本でも今月27日からこの方式で大規模な試験販売が開始され、2010年ころに本格販売の予定です。
ヨーロッパでBDFが盛んなのは、おっしゃるとおりディーゼルエンジン車が多いためだと思われます。さらに、ヨーロッパではEUのバイオ指令というのがあり、バイオ燃料を一定量(5.75%)以上使うことが努力目標とされています。このため、各国政府が減税などバイオ燃料に有利な政策を進めています。
また、ヨーロッパでは従来、農業に多大の補助金を与えていましたが、食料が余剰となったことや、補助金が公正な競争を阻害していると外国から非難を受けて、補助金を減らす方向にあります。これに農家が反発しており、このためにもバイオディーゼルなど食料以外の農作物生産にヨーロッパの各国政府が補助金を出しているという事情もあります。
ヨーロッパがBDFに力を入れている一番大きな理由は、地球温暖化対策ではなくて実はこのような農業事情だという話もあります。(私もそう思います)

1.サトウキビやトウモロコシ→製造→バイオエタノール→ガソリンに混合してガソリンエンジン車に使う。
2.ナタネ→抽出→ナタネ油→製造→BDF(バイオディーゼル燃料)→軽油に混合してディーゼルエンジン車に使う。(天ぷら油の廃油からもBDF化できる)

これで間違いありません。
ただし、エタノールをETBEに転換してからガソリンに添加する(バイオエタノール→ETBE→ガソリン)方式もあり、ヨーロッパはこの方式です。日本でも今月27日からこの方式で大規模な試験販売が開始され、2010年ころに本格販売の予定...続きを読む

Qバイオディーゼル燃料の原料として,米国では大豆,欧州では菜種が使用され

バイオディーゼル燃料の原料として,米国では大豆,欧州では菜種が使用されているそうですが,それぞれの原料の生産量(収穫量)の何パーセントが燃料用に使用され,食用,化学用などほかの用途への使用割合はどれくらいなのか,教えてください。

Aベストアンサー

多分ご要求の数字は得るのが難しいと思います。
バイオディーゼル燃料(BDF)の原料は植物油全般であり、大豆油も菜種油もその一部にしか過ぎません。
米国のBDFが全て大豆油から作られ、欧州のBDFが全て菜種油から作られる訳ではありませんし、そもそもは素性がはっきりしない廃植物油をメチルエステル化する事、つまり廃物利用が発端な国が多いのです。
大豆油や菜種油の様に市場価格があるものは、それに手を加えて燃料にして価格が合う訳がありません。
従って現在のように各国が補助制度を導入して新油からのBDF製造が始まったのですが、はるかに値段が安いパーム油や売れようの無かった非食用油の方がBDF原料に向いているのは明らかです。
またBDFと言っても、脂肪酸メチルエステル(FAME)と言うものだけで無く、BTL(植物性人造石油)と言う性能的に優れた製品も欧州では市販されています。
米国ではガソリン車が多い上に大豆の生産量は膨大であり、欧州では多数の原料が各国でバラバラに使用されている事を考えると、双方のBDF転用比率は円グラフでは見分けられない程度、数%にも行かないと思います。

多分ご要求の数字は得るのが難しいと思います。
バイオディーゼル燃料(BDF)の原料は植物油全般であり、大豆油も菜種油もその一部にしか過ぎません。
米国のBDFが全て大豆油から作られ、欧州のBDFが全て菜種油から作られる訳ではありませんし、そもそもは素性がはっきりしない廃植物油をメチルエステル化する事、つまり廃物利用が発端な国が多いのです。
大豆油や菜種油の様に市場価格があるものは、それに手を加えて燃料にして価格が合う訳がありません。
従って現在のように各国が補助制度を導入して新油からの...続きを読む

Qどこのガソリンスタンドも同じ地域なら同じガソリンだけどエネオスとエッソだけはバイオガソリンってどうい

どこのガソリンスタンドも同じ地域なら同じガソリンだけどエネオスとエッソだけはバイオガソリンってどういうことですか?

ガソリンとバイオガソリンってどう違うんですか?

違うけど同じ製油所ってどういうこと???

あとオクタン価ってなんですか?

Aベストアンサー

>どこのガソリンスタンドも同じ地域なら同じガソリンだけど

違いますよ、元売りによってガソリンの成分が違います

>エネオスとエッソだけはバイオガソリンってどういうことですか?

バイオガソリンも売っていると言う事です
バイオじゃないガソリンもあります

オクタン価は、ノッキングが怒りにくい指数です。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%AF%E3%82%BF%E3%83%B3%E4%BE%A1

Qディーゼルエンジンについて

ディーゼルエンジンは燃料噴射時間を調整することで出力の調整ができますが、
じゃあなぜディーゼルエンジンのアクセルは燃料噴射ポンプにつながっているんですか?

Aベストアンサー

運転者の運転意図をエンジン出力に反映するためです。
例えば自動車なら加速したい減速したいという意図を噴射ポンプに伝えて
燃料噴射量の調整に反映します。
具体的には噴射ポンプに併設されているガバナーという装置が
その時の回転数と運転者の意図とが折り合う噴射量に調整します。
噴射ポンプには回転数とアクセルの操作加減という二つの情報が必要なため繋がっています。
ガソリンエンジンと違ってディーゼルエンジンには吸気菅に調整弁がありません。
ただし、ニューマチックガバナー方式を採用している場合はまた別の機構です。


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