No.1ベストアンサー
- 回答日時:
相当難しいご質問ですね。
結論から云うと「発電を主軸に考えると、従来型のエネル
ギーと同等だが、そこに熱負荷がオンされるので、その
分の環境負荷を考えると、従来方式より変換熱量当たり
の負荷としては良さそう。」って感じですね。
内容は正確とは言えないんですが、参考URLに公開された
研究結果要旨を入れておきます。
PDFですから、読む前にアクロバットが必要な事には
ご注意の上お読みください。
□
ここからは、既にご存じならお許し願うとして....。
ご質問の要旨は「燃料電池(という機器単体)のLCA(と
いう指標)で、一致した結果が出ているか?」という事
でしたが、LCAの限界と「工程のどこまで含んだLCAか」
を見てみないと、これは変な方向に行きますので、少し
ご説明申し上げます。
LCAは製造~運用~廃棄までの内部環境負荷と外部環境負荷
を合計したもので、例えば、各段階でのCO2発生量を取りだ
して、それを耐用年数で割った数字(g-CO2/年)とか、発
生熱量で割った数字(g-CO2/J)を持ってきて、他の方式と
比較するわけですね。
ところが、その過程で以下のような問題が出ます。
○単体機器と複合機器(プラント)
取りだしたエネルギーが、他の変換器機を介さずに
直接利用出来る場合は問題ありません。
ところが、例えば燃料電池でしたら、熱は燃焼空気
の温度を上げる形で出てきますよね?
すると、家庭や工場で熱を使う際には、もう一段の
変換装置が必要です。
つまり、温水で使いたいなら空気/水の熱交換機が
必要ですし、暖房で使うなら、燃焼空気をそのまま
部屋に供給すると酸素不足を起こしますので、
空気/空気の熱交換機が必要ですね。
すると、燃料電池本体だけを見るとLCAは凄く良い
のだけど、後段に付けた変換装置のLCAも考慮しな
いと、「出発点の燃料を、人が使える最終の形まで
変換する全課程をトータルしたLCA」っていう重要
な部分が見えません。
それに比較して、例えば湯沸かし器やボイラなど
の「使いたい最終形をストレートに出してくれる
機器」でしたら、これは熱効率が60%~90%後半で
あるという事とも関連して、「熱を最終段階とし
た場合のLCA」で評価しますと、燃料電池より優位
になる場合が多々あります。
また、ディーゼル発電機などでも、熱の一部は温水
の形で取り出せます(後段の変換装置が不要)から
ディーゼル単体ではLCAが悪くとも、プラント総合
として考えるとLCAは良いって結果になりかねない
んですね。
ですから、何を最終段階に持ってくるかで、調査
結果毎のLCAも変わりまして、一致した意見は出に
くいです。
○製造者毎/廃棄者毎の工程の問題
各社で製造工程は微妙に違うわけでして、おまけに
廃棄方法も、スクラップにしないリサイクル有り
一度溶解してのリサイクル有り、果ては土中埋設
有りと色々です。
勿論、リサイクルが理想なんですが、製造台数が
現在のように少ないと、リサイクルする手間で
LCAが悪化する場合も多々ありますし、製造台数
が増えると製造工程のLCAも下がりますから、現時
点では、各社各製品毎にLCAが異なるのが現状でし
て、一致した数字は必ずしも出ないですね。
つまり、出発点の燃料は共通点として捉えても、最終の
エネルギーの形をどう見るか、これがポイントになって
来まして、この最終形を人が利用できない形で終わらせ
た報告書だと、少し問題が存在するし、廃棄方法等の
形によっても異なる、つまり「現実の形と乖離した報告
だと正確な比較は出来なくて、残念な事に現実の形と
十分に合致した報告は(特に数字面で公開された物は)
殆ど無い」って事が言えます。
こんな事から、「研究結果として数字が一致した結論」
は(公開ベースでは)存在しないのですが、現状の燃料
電池耐久年数で見たら、どうやら従来の物の一部(※1)
より環境負荷が少ない組み合わせは多そう(※2)っての
で御納得いただけたら幸いです。
※1:従来型火力発電所よりは優位は確実。
車のエンジンでは微妙、家庭用でも微妙。
※2:燃料製造プラントにもLCAの大小があり、燃料電
池製造プラントにもLCAの大小があり、利用機器
としてもLCAの大小がある。
でも、LCAの小さな物同士を組み合わせると、従
来のプラントより相当良いって事ですね。
参考URL:http://www.jema-net.or.jp/Japanese/denki/de-0106 …
No.2
- 回答日時:
燃料電池は2次エネルギーです。
(1次エネルギーとしても作れるけど)
一例を挙げると
電力で水を電気分解して、その水素を燃料電池の燃料に使い
また発電して動力に利用する というわけです。
問題はこの「電力」ですね。
(もちろん、いきなり別の方法で水素を得る手段もありますが
その場合、電力を介しないだけです)
この始めの電力をどうやって得ているかで評価は変わります。
当然、電力を電力としてそのまま使えるのならその方が良いわけですが
移動体の燃料として使うのであれば
今、移動体用に使われている化石燃料よりは良いという
結論となっている様です。
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