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燃料電池

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燃料電池

 「水素」と「酸素」を化学反応させて、直接「電気」を発電する装置です。燃料となる「水素」は、天然ガスやメタノールを改質して作るのが一般的です。「酸素」は、大気中から取り入れます。また、発電と同時に発生する熱も活かすことができます。


発電の仕組み
外部から供給された水素分子(H2)は、マイナスの電極内にある触媒に吸着され活性な水素原子(H-H)となります。この水素原子は、水素イオン(2H+)となり2個の電子(2e-)を電極へ送り出します。この電子は外部回路を通って反対側のプラスの電極に電流として流れます。プラスの電極では、外部から供給された酸素分子(O2)が外部回路から戻ってきた電子を受け取り酸素イオン(O2-)となります。一方マイナス電極で電子を取られてプラスの電荷を帯びた水素イオン(2H+)は、電解質を伝ってプラスの電極に移動し、マイナスの電荷を帯びた酸素イオンと結合し水(H
2O)となります。

燃料電池は、さまざまな大きさのものがあります。
大型の発電施設からオフィスビルなどで使う中規模のものなどがあり、家庭などで電気と熱を供給できる小型のものも研究されています。さらに小型のものは、自動車や船舶などの駆動源に使え、用途が広がっています。

メリット

  • 発電の際には水しか排出されず、振動も騒音もありません。
  • 都市ガス、LPガス、メタノールなどさまざまなものから燃料となる水素を取り出せます。
  • 将来、海水を電気分解すれば燃料の水素を無尽蔵に作れるようになります。
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