電解水と燃料電池による水素の貯蔵
水素:貯蔵の問題
2007年10月6日
私たちは、エネルギーのすべての可能な形態の生産と貯蔵を検討する必要があります。その一つは特に魅力的です。それは水の電解です。水素は本質的に汚染のない燃料であり、その燃焼の結果は...水です。したがって、広大な砂漠や海辺に広がる巨大な施設を想像するのは簡単です。海水など、水分子をあらゆる場所で分解することができます。
ブルッセル在住のエンジニア、アラン・ユーブレヒト氏は、水素を燃料としての特性についていくつかの詳細を提供しています。
DynetekTexaco Ovonic Hydrogen SystemsOvonicsChevronTexaco
水素の貯蔵に関するより詳細な情報:
現在、ガス状水素で走る多くの自動車は350バールのタンクを備えています(ダイムラー・クライスラーはそのF-Cell用サプライヤーを発表しました)。しかしGMはすでに700バールのタンクを備えたプロトタイプを開発しています。これはコストがかかります。なぜなら、すべての給油ステーションがその後700バールのコンプレッサーを備えなければならず、それらは高価だからです。したがって、TOHS(共同開発によって生まれた会社)が提示した解決策は、より現実的な105バールの圧力で信頼性がありコンパクトに水素を貯蔵する方法です。
TOHSの発明は、水素を吸収し、加熱することで放出する金属合金です。この新しい開発は、従来の金属水素化物よりも性能が優れています。トヨタ・プリウスの例では、TOHSはエンジンを水素で動作させるように変更しました。60リットルのタンクは3kgの水素を収容でき、これにより200kmの航続距離が得られます。一方、同じ体積の従来の350バールのタンクでは、自動車が100kmしか走れません。
()水素で走る大量生産の車両を検討する前に、水素の欠点を考慮する必要があります。それは、生産コスト、貯蔵コスト、および配達コストです。ドイツでは水素の生産コストは8ユーロ/kgです。1kgの水素のエネルギー価値が3kgのガソリンに相当するとしても、これは税抜きガソリン価格の7倍に相当します!
さらに、自動車に搭載する水素の貯蔵は非常に高価です:1,000ユーロ/kg。100km走るには1kgの水素が必要なので、500km走るには5kgの水素を搭載する必要があります(貯蔵価格の計算はあなたにお任せします)。もちろん、数年後には自動車メーカーは水素自動車を大量生産するようになり、貯蔵コスト(1kgあたり200~500ユーロ)を下げることができるでしょう。米国では2015年までに1kgあたり70ユーロ程度のコストを目指しています。
さらに、水素の貯蔵だけでなく、燃料電池自体も非常に高価です。現在、燃料電池は内燃機関の50〜100倍の価格です。1kWあたり5,000ユーロの燃料電池は、従来のエンジン(1kWあたり50ユーロ(または1馬力あたり37ユーロ))と比べて非常に高価です。メーカーは2010年までに1kWあたり200〜1,000ユーロに価格を下げることを期待しています。価格が高い理由は、PEMFCタイプの燃料電池で使用されるナフィオン(ポリマー)が1平方メートルあたり400ユーロもするからです!
(出典:
)
水素の貯蔵に関するより詳細な情報:
現在、ガス状水素で走る多くの自動車は350バールのタンクを備えています(ダイムラー・クライスラーはそのF-Cell用サプライヤーを発表しました)。しかしGMはすでに700バールのタンクを備えたプロトタイプを開発しています。これはコストがかかります。なぜなら、すべての給油ステーションがその後700バールのコンプレッサーを備えなければならず、それらは高価だからです。したがって、TOHS(共同開発によって生まれた会社)が提示した解決策は、より現実的な105バールの圧力で信頼性がありコンパクトに水素を貯蔵する方法です。
TOHSの発明は、水素を吸収し、加熱することで放出する金属合金です。この新しい開発は、従来の金属水素化物よりも性能が優れています。トヨタ・プリウスの例では、TOHSはエンジンを水素で動作させるように変更しました。60リットルのタンクは3kgの水素を収容でき、これにより200kmの航続距離が得られます。一方、同じ体積の従来の350バールのタンクでは、自動車が100kmしか走れません。
()水素で走る大量生産の車両を検討する前に、水素の欠点を考慮する必要があります。それは、生産コスト、貯蔵コスト、および配達コストです。ドイツでは水素の生産コストは8ユーロ/kgです。1kgの水素のエネルギー価値が3kgのガソリンに相当するとしても、これは税抜きガソリン価格の7倍に相当します!
さらに、自動車に搭載する水素の貯蔵は非常に高価です:1,000ユーロ/kg。100km走るには1kgの水素が必要なので、500km走るには5kgの水素を搭載する必要があります(貯蔵価格の計算はあなたにお任せします)。もちろん、数年後には自動車メーカーは水素自動車を大量生産するようになり、貯蔵コスト(1kgあたり200~500ユーロ)を下げることができるでしょう。米国では2015年までに1kgあたり70ユーロ程度のコストを目指しています。
さらに、水素の貯蔵だけでなく、燃料電池自体も非常に高価です。現在、燃料電池は内燃機関の50〜100倍の価格です。1kWあたり5,000ユーロの燃料電池は、従来のエンジン(1kWあたり50ユーロ(または1馬力あたり37ユーロ))と比べて非常に高価です。メーカーは2010年までに1kWあたり200〜1,000ユーロに価格を下げることを期待しています。価格が高い理由は、PEMFCタイプの燃料電池で使用されるナフィオン(ポリマー)が1平方メートルあたり400ユーロもするからです!
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