原発の代替エネルギーというと、大抵が、火力・風力・太陽光です。 他方 EV車をはじめとして、ドコモ用の小型家庭用燃料電池発電機など、いわゆる燃料電池がほぼ実用化の域に来ています。しかし、燃料電池が比較検討にあがっていることをあまりみません。

 
燃料電池発電には、何か致命的な欠陥があるのでしょうか?

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  • 登録:2011/04/21 02:30:08
  • 終了:2011/04/28 02:35:02

回答(9件)

id:natsum3 No.1

natsume回答回数30ベストアンサー獲得回数52011/04/21 03:52:51

ポイント16pt

http://sun.ap.teacup.com/souun/1610.html

燃料電池の本質は、電力供給というよりは、蓄電装置、それも非常に高価で効率の低い蓄電装置でしかない。

http://www1.ocn.ne.jp/~hokutan/fuelcell.htm

製造コストが、あまりにも高すぎるため、まだまだ市販できるような状況にはない

製品の寿命が、2000時間~3000時間と短い


代替エネルギーとするには厳しそうです

id:kokorohamoe

なるほどー、しかし、太陽光・風力はいずれも、不安定ですよね?大規模化するとコストもかかるし。

研究開発が必要 という意味では、同じかなぁと。

2011/04/21 19:12:03
id:spyglass No.2

spyglass回答回数455ベストアンサー獲得回数292011/04/21 05:12:55

ポイント16pt

簡単に言うとコスト高という事になります。

なぜ高いかというと内部の電極にプラチナなどのレアメタルが使われているいるせいです。

また燃料に水素ガスが必要なため地震などの震災時に供給がストップされれば発電ができません。

仮にに発電プラントの近くにガスタンクを設置したとしても水素ガスが強燃性ガスなので爆発事故等が火力(重油)に比べて比ではありません。

この辺りが燃料発電のデメリットになるのでしょう。


http://www.eco-juku.com/contents/nenryo.html

http://www.eco-taisaku.net/dvsg/enefarm_demerit.html


以下は燃料電池発電の種類です。

■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。

id:kokorohamoe

SOFCなどは、白金をつかわないですよね?

最近は、どこぞで、爆発したように 水から水素を電力を使わずにつくる方法もでできているので、そのへんはクリア可能な話題かと

思っていました。

ありがとうございます。

2011/04/21 19:13:23
id:Gleam No.3

Gleam回答回数2481ベストアンサー獲得回数2322011/04/21 06:23:10

ポイント16pt

http://business.nikkeibp.co.jp/article/tech/20060720/106579/?rt=...

http://business.nikkeibp.co.jp/article/tech/20060720/106579/?P=2

>燃料電池車が普及するための最難関はコストにある。現在、各社がリース販売している燃料電池車は1台数千万円から数億円と言われる。


>現在は燃料電池車の台数が限定的なので問題にならないが、可能な限りCO2を排出せずに効率よく水素を製造する方法を確立しなければ、燃料電池車は地球温暖化の解決策にならない。

id:kokorohamoe

CO2の発生剤ですかぁありがうございます。

どこぞで有名になった、ジルカロイw とかどうなんでしょうね?

 

火力発電の余熱で、水素を作るとか、どうなんでしょう?ハイブリッド発電?

太陽光で、発電して・・・曇と雨の日のために水素を作っておくとか?

2011/04/21 19:15:50
id:tairasu No.4

tairasu回答回数25ベストアンサー獲得回数02011/04/21 08:48:24

ポイント16pt

wikiから抜粋引用

燃料電池を普及させるための最も大きな課題は、コストである。購入時の初期コストと使用期間にかかるランニング・コストが共に高いため、普及を妨げている。また耐久性も求められる。発電効率の向上と電解質の長寿命化やインフラ整備が求められる。こういったいくつかの課題が解決出来ない限り、広く普及するにはまだ時間がかかると予想される。


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E9%9B%BB%E6%B1%A...

id:kokorohamoe

結局、太陽光にしろ、大規模なソーラーパネルの設置と、そのメンテナンスコストを考えると、巨額の研究費が必要で

 

同じ研究費を突っ込むなら、燃料電池を実用化させる方に突っ込んだほうが 雨天を考えると、安全かなぁと思うわけです。

 

ソーラーパネルには、雨天に対する解決方法がありませんが、燃料電池であればコスト問題は研究すれば解決できる気がするなぁと

2011/04/21 19:17:14
id:saxa_saxa No.5

saxa_saxa回答回数2ベストアンサー獲得回数02011/04/21 09:46:30

ポイント16pt

燃料電池は「電気」と「熱」が同時に生まれるので、「電気」だけに着目した場合の効率は高くありません。

同時に発生する「熱」を同時に活用(コージェネレーション)することで、初めて効率を獲得できます。

http://www.tokyo-gas.co.jp/pefc/basics/basics_02.html

エネファーム等の家庭用燃料電池の営業手法は「電気も作れる高級ガス湯沸かし器」として

売り込んでいるようです。

ちなみに現時点の燃料電池における熱/電気の発生比率と、家庭での熱(給湯+暖房)、電気の利用比率を考慮した場合

熱は使わなかった場合捨てるしかないので、ある程度寒冷な地方でないと採算に乗りにくいと聞きます。

具体的には東北・北海道が適地だそうです。

震災復興にあたり、新たに住宅・商業施設が再建される地域では

燃料電池の普及が進む可能性は高いと思いますが、

発電手段としての主要な代替になるほどではないと思われます。

id:kokorohamoe

熱ですか

ありがとうございます

2011/04/21 19:19:14
id:Nijinoski No.6

ニジノスキー回答回数10ベストアンサー獲得回数12011/04/21 10:14:50

ポイント15pt

燃料電池は、あくまで家庭用レベルではコストバランスが取れているだけです。

 

これを発電所レベルで大型化しようとすれば、大型化していく分だけのリスクが大きくなっていくので、それの対策にコストを割かれてしまいます。

(何せ燃料電池には水素を使いますので、大型化すれば管路の長さが増し、漏洩に伴う爆発の可能性が高まります。水素の危険性は水素爆発を例に挙げるまでもなく、火力発電での石炭や重油とは比べ物にならないほど高いです)

 

リスク対策の費用が電気価格に上乗せされることを考えれば、大型化するだけリスクの増える燃料電池での発電所はまずありえないでしょう。

id:kokorohamoe

リスク費用ですかなるほど

しかし、爆発しても、原子炉とおなじで、無人化しておけばいいだけで、爆発しても、環境汚染の程度はしれていますよね。

コストがかかっても、雨天の電力不足の解消をふまえると、火力から、 将来としては 燃料電池発電に研究開発費を投じないとダメなんじゃないかなぁと。

 

雨天に火力に変わって発電できる有望な候補って、原子力以外には、燃料電池しかない気がします。

2011/04/21 19:22:04
id:NAPORIN No.7

なぽりん回答回数4649ベストアンサー獲得回数8512011/04/21 18:00:33

ポイント15pt

http://www.eco-comparison.com/denchi/denchi_seihin.html

というわけで、家庭用燃料電池はエネファームという商品名でガス会社各社からすでに売り出されています。

別途、エコウィルというのもあり、ガスをもやしてタービンを回して発電も行いつつあまった熱を給湯にも利用するものです。

http://www.geocities.jp/heatpump_lab/fcvshp.html 文字化けするのですが、絵がとてもわかりやすい)

今一番新しい燃料電池をSOFCというのですが、こちらは車の排ガス触媒によくにており、

一応寿命があるのと、どんどん新しいのがでてきて今あるものが古くなる状態なのです。

したがって、「オール電化」「エコキュート」という一本道で押してくる電気会社に対して、

どれがイチオシか決められず弱い状態です。

今回の災害で停電したがガスは来たというお家が会ったと思うのですが、その中で

エコウィル、エネファームを導入ずみで電気をつかえたというお宅があったのか、私もぜひうかがってみたいです。

http://www.teamrenzan.com/archives/writer/nagai/cogeneration.htm...

燃料電池の寿命(古いデータだと思います)

http://eco.nikkeibp.co.jp/article/news/20100909/104749/

http://www.tohogas.co.jp/rd/katei/54.html

id:kokorohamoe

そうですかぁ、エネファームは結局、ガスを使っちゃうので、ダメな気がしますが・・・

なんとか、研究開発していただいて、自分自身の熱だけで、水から水素を発生させる白金以外の触媒を考えていただいて

大規模、燃料電池炉 を作らないと 火力の代替が無いと思います。

 

火力の代替がないと、いずれ、天然ガスの枯渇などで、電気代が爆発的に高くなってしまう気がします。

2011/04/21 19:25:11
id:Nijinoski No.8

ニジノスキー回答回数10ベストアンサー獲得回数12011/04/21 20:06:04

ポイント15pt

燃料電池に使う水素ですが、水素を製造するには電気が必要で(触媒を使う場合でも、その触媒製造にまた電気が…)、同時に製造工程で大量に二酸化炭素を発生させてしまいます。

(一説によれば、同量の原油の精製時以上の二酸化炭素を発生させてしまうとの事)

 

で、水素を製造する電気を原子力以外で発電しようとすれば、効率を考えれば火力になりますが、その火力でまた二酸化炭素が…。

結局のところ、太陽光発電パネルにおけるコストの問題と同じで、劇的に効率を改善しない限りは発電以前の各工程で電力の無駄遣いをしている状況になってしまいます(現在の発電効率は45~50%なので、大型化すればするほど無駄が増えます)。

 

水素の製造に必要な電力を勘案して、もっと発電効率を引き上げないと『じゃあ、その水素の製造に必要な電力を回せ』と言われても仕方がないと思いますが。

id:kokorohamoe

なるほど・・・

結局、太陽光を安定供給させるのと、水素を安定供給させるのと、どっちが楽か?という話なのですね。

2011/04/26 00:21:04
id:NAPORIN No.9

なぽりん回答回数4649ベストアンサー獲得回数8512011/04/22 08:30:22

ポイント15pt

「水から水素」を作る作るとおっしゃいますが、

それは、変わりに、電力で鍛錬された合金がさびているだけのことですよ。

とおまわりで昔つくった電力をつかって水を電気分解したのと同じことで、

結局同じです。

エネルギーというのは、昔太陽の力でそだった木が地中に埋もれて数万年かけて分解してできた石油をもやしてタービンをまわした電気でアルミ鉱石やジルコニウム鉱石を製錬してできた金属が高温で水と出会って水素をつくり・・・のようにめぐりめぐってなりたっています。その過程でどんどん無駄な熱が生じて、最後は1%も活用できていないとなるのですが、途中をはぶいて無駄をなるべく避けることが省エネになります。

結局のところ、太陽光で直接水をあたためたり発電したりするか、そうでなければ、各家庭にSOFCをおいて、石油から出来るガスで発電するのが高効率(省エネ)なんですよ。

http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/nr20110117/nr20110117....

id:kokorohamoe

なるほど・・・

なるほど・・・

合金がさびますね・・・

 

太陽光が多いときに、水素を作って、雨の日に水素で発電とか、そういう組み合わせなんでしょうか

でも、水素を貯めておくのは危ないし

過去の人達が、どういう経緯で考えて、今の状況になってくるか、

わかってきました。ありがとうございます。

2011/04/26 00:23:02

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