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燃料電池

燃料電池は、これからのエネルギーとして本命と言われています。
たくさんの電気を作るには、たくさんの熱を出します。
燃料電池には大型のものから小型のものまであり、
大型の燃料電池は、工場やビル、分散発電に使用され、
小型の燃料電池は家庭用、自動車用などに使用されます。
発電しながら排熱を暖房などに利用するコージェネレーションも注目されています。

燃料電池とは
水素と酸素が化合するときに出るエネルギーをそのまま電気に変える電池です。
二酸化炭素など温室効果ガスの排出がありません。
アルカリ型燃料電池、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体高分子型燃料電池などがあります。

燃料電池の歴史
燃料電池は、1801年、イギリスのデービー博士によって原理を発見され、
1839年にイギリスのグローブによって燃料電池の実験に成功しました。
このときは蒸気機関の実用化が進んだ時代で、燃料電池の実用化は遅れてしまいました。

燃料電池の仕組み
■アルカリ型燃料電池
燃料電池は、水の電気分解の原理と逆で、水素と酸素を反応させて電気と熱を同時に取り出します。
水の電気分解は、水＋電子＝水素＋水酸化イオンとなります。
主に水酸化ナトリウムなどの電解質を加えて分解します。
燃料電池では、水酸化カリウムを電解質に使用します。

■リン酸型燃料電池
作動温度が150℃～200℃の工業用、業務用コージェネレーションに使用されています。
電解質にリン酸を使用します。大型燃料電池のFCG-1計画、小型燃料電池のTARGET計画を経て、
1992年から病院やホテルなどで商品化されています。

■溶融炭酸塩型燃料電池
作動温度が650℃～700℃の、大規模のコージェネレーション用、
分散配置電気事業用、離島発電用に使用されています。

■固体高分子型燃料電池
作動温度が常温～90℃の、家庭用コージェネレーション用、
自動車用、モバイル機器用に用いられます。
フッ素樹脂系イオン交換膜を電解質に使用しています。
小型化ができて、大量生産に向いています。現在は実用間近な段階です。

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