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話題の用語燃料電池

【燃料電池とは】

燃料電池は、水素と酸素で電気を作ることができる化学電池で、燃料である水素と酸素を供給すると電気を作り続けるので、電池というよりは発電装置といえます。
水の電気分解の逆反応である+によって電力を取り出します。
水素と酸素から電力を作り出すことで、火力発電などと比べ、窒素酸化物がほとんど出ないので環境にやさしく、また、従来のタービンを回して発電する方法と比べ、化学反応から直接電力を作り出すことができるので、発電効率がよいとされています。
発電時に発生する熱も再利用が可能なので、総合的なエネルギー効率も優れています。

【燃料電池の種類】

燃料電池の原理は共通ですが、電解質の種類によっていくつかに分類されます。
燃料電池は、その種類によって運転温度が大きく異なっており、それにともない、発電規模や利用分野も異なります。
現在、注目を浴びているのは固体高分子形燃料電池です。
固体高分子形燃料電池は、作動温度が常温〜90℃と低いのが特徴で、起動に必要な時間が短く、頻繁に運転・停止が行われる用途に適しています。
90℃という排熱温度は、再度発電に使うには温度が低すぎますが、家庭の給湯や暖房として使用可能です。また、装置を小型化ができるというのも大きな特長です。
従って、家庭用、自動車、モバイル機器の電源用などの用途として実用化が期待されています。

  固体高分子形燃料
電池(PEFC)
リン酸形燃料
電池(PAFC)
溶融炭酸塩形燃料
電池(MCFC)
固体酸化物形燃料
電池(SOFC)
電解質 高分子電解質膜 リン酸 Li-Na/K系炭酸塩 ジルコニア系
セラミックス
作動温度 70〜90℃ 150〜200℃ 650〜700℃ 700〜1000℃
発電効率 30〜40% 35〜42% 40〜60% 40〜65%
発電規模 数W 〜数百kW 20kW〜1万kW 数百kW〜数十万kW 1kW〜数十万kW
開発状況 実用化間近 実用化 研究段階 研究段階
主な用途 家庭用
自動車用
モバイル機器用
工業用
業務用
大規模発電
分散発電
大規模発電
分散発電
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