酸素ー水素燃料電池って化学反応式だけみれば簡単に利用できそうに見えますけど
実用化するにあたり何が困難な問題だったのですか?

A 回答 (3件)

実際に使う場面で水素の供給・流通の方法が最大の問題になっていました。


水素は常温でガスなので、実験室などではガスボンベで供給されます。しかし、一般に水素ガスはプロパンガスなどに比べて扱いが難しく、危険性が高いと言われています。
タンクより安全に多くの水素を扱える水素貯蔵合金タンクが研究されています。また、メタノールや天然ガス、ガソリンを分解して、水素を取り出す方式(改質)の研究も進んで、メタノールと天然ガスについては実用レベルに達しています。
燃料電池を電気自動車で利用する場合を考えると、供給システムのインフラ整備に必要なコストが低く抑えられるのは、今までのガソリンスタンドをそのまま、利用できるガソリンの改質方式ですが、まだ改質について技術的な課題が残っています。
有望なのは、同じ液体でガソリンスタンド形式で供給が可能なメタノールの改質方式です。
特定の場所を行き来する路線バスなどでは、水素スタンドを作って圧縮液体水素で供給する方式も実用化されそうです。
家庭用の電力供給で燃料電池を利用する場合は、天然ガス改質方式が最も適していて、既に大規模な燃料電池発電システムでは実用化されています。
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この回答へのお礼

水素ガスの扱い・純水素の精製といったところが大変だったようですね
水素スタンドか・・・そのうち見られるようになるのかな
今後の燃料電池の活躍に期待してます
どうもありがとうございました

お礼日時:2001/02/21 00:45

以下の参考URLサイトには関連質問の回答があります。

更に、「TOP」ページで「燃料電池」と入れて検索していくつかの回答があります。これらが参考になりますでしょうか?

更に詳細は
http://eclab.kz.tsukuba.ac.jp/fcdic/ja/
(燃料電池開発情報センター)
のサイトがあります。

水素の純度の問題(電極)、改質装置、水素源の選択、インフラ、PEMの膜、小型化等・・・。

ご参考まで。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=39435
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この回答へのお礼

先日に続き参考URLありがとうございます
いろいろ話が出されていて参考になりました

どうもありがとございました

お礼日時:2001/02/21 23:45

燃料電池で最も簡単なのは、多孔性電極でアルカリ性電解質を挟み込む構造のものですが、これは、電極に触媒となる白金を大量に使います。

また、アルカリ性の電解質は、大気中の一酸化炭素などで被毒され、性能が劣化します。そのため、純水素-純酸素でないと安定した発電ができず、コストを無視できる宇宙開発用に用途が限定されていました。

現在実用化されているのは、電解質の被毒の心配のないリン酸を用いたもので、三菱電機、東芝、富士電機の3社が販売していますが、1kWあたりの発電コストが60円から80円と、非常に高いものになっています。(火力発電では1kWあたり10円程度)

アルカリ型も、リン酸型も、電極、電解質、ガスの3者が接触する面積が最大となるように、電極の濡れ具合を制御しなければなりません。燃料電池は、発電セルをたくさん直列につないで使いますが、この電極の濡れ具合が各セルで異なると、これが各セルの性能のばらつきとなり、燃料電池全体の性能が落ちてしまいます。
これが原理の発見から実用化まで30年以上かかった理由の一つです。

他に、電解質に溶融炭酸塩を用いたものや、固体酸化物を用いた燃料電池も開発中ですが、動作温度がそれぞれ600℃、1000℃と高いので、運転、停止を繰り返す(すなわち、加熱、冷却を繰り返す)と、電極等がぼろぼろになったりするなどの問題があるようです。(ちなみにアルカリ型は常温、リン酸型は200℃で運転します)

現在よく話題に上るのは、プラスチックの一種である固体高分子膜をつかった燃料電池で、今までイオン交換速度の速い高分子膜がなかったことから実用化されませんでした。現在、性能の良い高分子膜が発見(開発)されたことから、一気に実用化へ向けて開発が加速しているのです。

なお、ここで上げた全ての燃料電池の問題は、技術開発によりどんどんクリアされていってます。後10年もすれば、全ての燃料電池が実用化されるでしょう。あとは、生産コストを以下に引き下げるかにかかってくるでしょう。
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この回答へのお礼

純水素・純酸素でないといけない理由がわかりましたが
アルカリ性電解質がどのようにして一酸化炭素に被毒されるのでしょうか・・
自分で考えてみます
それから電極の濡れ具合・・・そういったことまで性能にかかわってくるなんて考えもしませんでした
なるほど原理はわかっていても実用化には多くの困難があるんですね
完全に消化できるにはまだ早い内容でしたがとても参考になりました
ありがとうございました

お礼日時:2001/02/21 01:06

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>14時から18時がピークで
>ピーク和10.5

あらら、図に示されたグラフは「合計」値ではなく、a, b, c 「各々の」グラフなのですね?

8~12時は、Pa + Pb + Pc = 6 + 3 + 1 = 10
14~18時は、Pa + Pb + Pc = 5 + 3.5 + 2 = 10.5

そういう「グラフの持つ意味」を、No.2で聞いたのですよ。その的確な回答がいただけなかったということです。

上記のような「各々の有効電力のグラフ」なら、No.3の回答は下記のようになります。

a → 皮相電力は Pa/0.7、 無効電力は Pa*[ √( 1 - 0.7^2) ] /0.7 ≒ 1.02Pa
b → 皮相電力は Pb/0.8、 無効電力は Pb*[ √( 1 - 0.8^2) ] /0.8 = 0.75Pb
c → 皮相電力は Pc、 無効電力は 0
です。
 各々、ベクトル図を書いてみてください。

「総合負荷が最大」となるのは14~18時で、そのときの無効電力は
  Q ≒ 1.02*5 + 0.75*3.5 + 0*2 = 7.73 (Var)

よって、このときの総合力率は
  cosφ = (Pa + Pb + Pc) / √[ (Pa + Pb + Pc)^2 + Q^2 ] = 10.5/√(10.5^2 + 7.73^2) ≒ 0.805
つまり約 80.5%

グラフの読み方さえ間違わなければ、ちゃんと答は得られます。


>平均電力7.67をピーク和10.5で割、10の3条掛けて、総合負荷率は73%で私も、未熟者ながら、回答できますが
>73%では回答ではないようです

いったい、どうやってそれを計算したのですか?
「平均電力7.67」って何ですか?

No.3です。

>14時から18時がピークで
>ピーク和10.5

あらら、図に示されたグラフは「合計」値ではなく、a, b, c 「各々の」グラフなのですね?

8~12時は、Pa + Pb + Pc = 6 + 3 + 1 = 10
14~18時は、Pa + Pb + Pc = 5 + 3.5 + 2 = 10.5

そういう「グラフの持つ意味」を、No.2で聞いたのですよ。その的確な回答がいただけなかったということです。

上記のような「各々の有効電力のグラフ」なら、No.3の回答は下記のようになります。

a → 皮相電力は Pa/0.7、 無効電力は Pa*[ √( 1 - 0.7^2) ] /0.7 ≒ 1....続きを読む

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電気分解には、電気抵抗の大きい高純度の真水でなければ、電源がショートして電気分解そのものが不可能です。水道水や河川・湖水・地下水等の自然水も、不純物を多く溶解・含有しているため、電気分解できません。ましてや海水はより多くの不純物を含むため、電気分解法で水素を取り出すことは不可能です。従って、電気分解には蒸留水を使いますが、蒸留するには熱エネルギーを消費します。
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Q除湿乾燥機ナショナルF-YHD100と東芝RAD-C100DCXについて

除湿乾燥機の購入を検討中です 
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Aベストアンサー

つい最近除湿機を買った者ですが、何か参考になればと思います。

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実際使ってみてデシカント式は確かにデータ上電気代が高くなっていますが、除湿にかかる時間は短いようで、トータル電気代はデータほどではないかもと感じています。

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知りたいので、教えてください!!!!

Aベストアンサー

参考URLの下の方にまんま載ってます。

参考URL:http://www.urban.ne.jp/home/yaman/news55.htm

QLenovo 3000 C100 と Gateway MX6212j

ノートパソコンを購入しようと思っていますが、どちらの機種にするべきか迷っています。

Lenovo 3000 C100 Notebook 0761-2BJ
Gateway MX6212j

パソコンの使用用途は
インターネット
メール
文書作成
表計算
動画のWMVをMPEGに変換
動画をDVDに焼く
外付けHDDの動画を転送
HDDの動画を外付けHDDに転送
以上が主な用途です。

料金が同額でしたら、どちらを選びますか?
メーカーの信用度は違いますか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

大きな差はないと思いますが
多少Gateway MX6212jに搭載のCPUの方が
良い性能です。

ですが
>動画のWMVをMPEGに変換
>動画をDVDに焼く
の2点以外は差は僅少です。

この2点に関してはノートPCでやるのは
あまりお勧め出来ないのですが
あえて言えば
性能的にはGateway MX6212jの方でしょうね。

メーカーの信用度は
実績はLenovoないですけど特に「問題あり」的なことは聞かれません
Gatewayは日本事業は縮小してしまったので
以前の評価が当てになるかは不明です。

Q燃料電池の水素を水から作るとコストがかかりますか?

燃料電池は、天然ガス、メタノール、石油・石炭ガスなどから水素を取り出すと聞いています。
このさいにCO2が発生するので、すのぶん環境によくないとか。

ところが、水からも水素を取り出すことができると書いてありました。
水から水素をとるとCO2は出ないと思うのですが、どうなんでしょうか?
コストの問題で難しいのでしょうか?
それとも電気を利用するので、結局はCO2を排出するのでしょうか?

よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

燃料電池は、天然ガス、メタノール、石油・石炭ガスなどから水素を取り出すと聞いています。

>そのとおりです。ただそれ以外にも方法はあります。

このさいにCO2が発生するので、すのぶん環境によくないとか。
>CO2はCHの化合物からHを取り出すとCが残ります。Hを取り出す方法によってはCO2が発生します。>環境に良くないかどうかは一概に言えません。
ガソリンや天然ガスを採掘し、輸送し、エンジン(燃焼による熱エネルギー)で自動車を動かす場合のトータルでのエネルギーの変換効率に比べ、ガソリンを水素に変換し、輸送し、燃料電池で電力に変換し、モーターで動力に変換する場合の変換効率のほうがよければCO2の発生量は削減出来ます。

ところが、水からも水素を取り出すことができると書いてありました。
水から水素をとるとCO2は出ないと思うのですが、どうなんでしょうか?

<水を直接電気を使って電気分解すればCO2は出ませんが、その電気を火力発電で作ればCO2は出ます。
太陽電池などの自然エネルギーを使っても、太陽電池を作る際の製造時にCO2が出ます。原子力を使って同様です。

アルコールから作る場合、アルコールの原料は農作物で、それは太陽エネルギーを使って作られたものです。さとうきびなどからアルコールを製造する時と、アルコールの輸送時、アルコールを改質器(燃料電池に付随する水素製造装置)で水素に変換する際に電力が必要ですが、アルコールを直接燃焼させて電力を作る場合に比べて大幅に削減されます。

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燃料電池にすれば水と僅かなCO2しか出ないので環境の改善につながります。(当然アルコールなどの製造工場などで重点的に公害対策を行う必要がありますが)



こういった研究は横浜国立大学大学院工学研究院 機能の創生部門の 太田健一郎教授が専門とされています。 
http://www.bsk.ynu.ac.jp/~elc-lab/staff/ota.html

参考URL:http://www.japanprize.jp/seminar/7ohta.htm

燃料電池は、天然ガス、メタノール、石油・石炭ガスなどから水素を取り出すと聞いています。

>そのとおりです。ただそれ以外にも方法はあります。

このさいにCO2が発生するので、すのぶん環境によくないとか。
>CO2はCHの化合物からHを取り出すとCが残ります。Hを取り出す方法によってはCO2が発生します。>環境に良くないかどうかは一概に言えません。
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QVAIOのPCWA-C100Aの無線LANですが。

OSはWIN2000使用してます。
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教えてください。

Aベストアンサー

無線の機材はどこのメーカーのものですか?
まず、無線の機材の交換をするのが一番だと思います。
貴方の買われた機材は有線ルーター機能がありません。したがって、パソコンとは無線でしか接続できません。
機材を買われた店へ行って、有線ルーター機能つきのもの(例:メルコのWLS-L11GS-Lなど)と交換しましょう。
これが、不可能な場合、USB接続の無線子機(WLI-USB-L11Gなど)を買って接続するかカードオプションボード(WLI-PCI-OPなど)を自作機のPCIバスにつけましょう。
これで、無線通信が出来ます。。

Qニカド電池パックの電池をニッケル水素電池に

御願い致します。

電動ドリルドライバーと電動インパクトドライバーの電池
電動ドリルドライバー
の電池
DC7.2Vニカド電池

電動インパクトドライバー
の電池
DC12Vニカド電池

しか詳細はわかりません。

この電池ですが、使ってるうちに段々と充電能力が落ちてきますよね?
そこで、パック内の電池を変えれば生き返ると思いました。
そうすれば、安くすむので出来れば自分で交換したいと思っています。

交換にあたって、ニカド電池ですと充電終了まで充電をしない方がいいので、そこでニッケル水素電池に変えてはどうかと思いました。

ドリルの電池パックの電池をニカド電池からニッケル水素電池に変えて、充電器、本体はそのままで何も問題なく使えるのでしょうか??

今すぐはやりませんがいずれやろうと思っています。

電気関係がすごくわかるとは言いません。
素人に毛が生えたくらいですが、機械いじりなど大好きで、よく触っています。
ですので交換事態は問題は無いと思いますが、やっても大丈夫なのか?
後は交換のときに注意すべき事はあるのか? もろもろ??
をお聞きしたく思っています。
交換なさった方のお話しも聞ければありがたいです。

最後に電動ドリル関係ののバッテリーはニカドよりニッケル水素の方がいいですか?
ちなみに両方とも予備バッテリーはあります

長くなりましたがお答え、アドバイス頂ければと思っています。
宜しく御願い致します。
(古い電池はきちんと処理いたしますので、お気遣い無く)

御願い致します。

電動ドリルドライバーと電動インパクトドライバーの電池
電動ドリルドライバー
の電池
DC7.2Vニカド電池

電動インパクトドライバー
の電池
DC12Vニカド電池

しか詳細はわかりません。

この電池ですが、使ってるうちに段々と充電能力が落ちてきますよね?
そこで、パック内の電池を変えれば生き返ると思いました。
そうすれば、安くすむので出来れば自分で交換したいと思っています。

交換にあたって、ニカド電池ですと充電終了まで充電をしない方がいいので、そこで...続きを読む

Aベストアンサー

電動ドリルドライバー⇔バッテリー、これは電圧さえ合えば問題ありません。

バッテリー⇔充電器、これは非常に密接な関係が有ります。
ニッケル水素電池をニカド電池用の充電器で充電してはいけません、特性が違う為に寿命が短くなり最悪破裂する事も考えられます。

それと電池セルを直接ハンダ付けするのはやめたほうが良いですよ、温度が上がり過ぎますから。リードが出ている物なら問題はありませんが。
また裸のセルを扱う訳ですからショートには十分気をつけてください。

結論を言うとバッテリーと充電器をニッケル水素用の物をお買いになったらいかがでしょうか。でも7,2ボルトにニッケル水素は有るのか分かりませんけど。


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