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「燃料電池」のキホン (イチバンやさしい理工系)

燃料電池のキホン　本間琢也　上松宏吉
Ｐ１４：高温ガス炉（原子力）から水素生成
Ｐ１６：固体高分子形燃料電池は80度で発電効率35％
カルノーサイクル効率による制約が無い
Ｐ２２：理論発電効率＝ギブズの自由エネルギー÷エンタルピー
発電効率は生成物が水＝高位発熱量基準で83％、水蒸気＝低位発熱量基準で94％、水の蒸発（凝縮）潜熱を含めるかどうかの違い
Ｐ２４：抵抗分極　活性化分極　拡散分極
Ｐ２８：空気極における３相界面：ガス　電子　イオン
Ｐ３０：固体酸化物形燃料電池
Ｐ３４：メタン１モルから水素４モルと炭酸ガス１モルが発生する。
水蒸気改質：脱硫器（硫黄系の付臭剤除去）→改質器（メタン＋水→一酸化炭素＋水素）→シフト反応器（一酸化炭素＋水→二酸化炭素＋水素）
Ｐ３６：「エネファーム」
Ｐ４８：高温型燃料電池ではニッケルなどのありふれた電気触媒で十分な性能が得られる。排熱を改質の熱源として利用できる。
Ｐ５３：固体酸化物形燃料電池：セラミックスは弾性や塑性が無く、熱応力による割れを避けるのが困難
Ｐ６２：ヒドラジン燃料電池：
Ｐ６６：二次電池の「活物質」−正極に酸化剤、負極に還元剤
Ｐ７８：二次電池の評価指標はエネルギー密度
Ｐ８２：実電池におけるエネルギ−密度は理論値の半分以下
Ｐ９０：リチウムイオン電池：ロッキングチェア型またはシーソー電池と呼ばれる。リチウムイオンが正極と負極の間を往復するので、活物質には大きな変化が無い。
Ｐ９４：ナトリウム硫黄電池　金属空気電池　レドックスフロー電池
Ｐ９８：放電と充電では化学反応が逆に進む・・・充電とは放電によって失われた活物質を元に戻すこと
Ｐ１００：家庭用燃料電池の普及推進はガス・石油の燃料供給業者が抱いた電力（ヒートポンプ）に対するＰ危機感が根底にある。
Ｐ１１９：パーフルオカーボンスルホン酸
Ｐ１２４：固体酸化物形燃料電池の運転モードは夜間でも停止しない。
Ｐ１３２：高圧水素吸蔵システム：高圧では理想気体の法則が成り立たず、350から700気圧にしても貯蔵量は1.6倍にしかならない。・・・350気圧以上高圧水素を蓄える容器には、薄肉アルミ合金ライナー容器の周囲をガラス繊維や炭素繊維を巻いたのもある。
「ボイルオフ」
Ｐ１４５：井戸元からタンク　タンクから車輪　井戸元から車輪（総合効率）
二酸化炭素排出量（総合効率）はEV(電力)車49g/km　FCV(水素)車58.2g/km
Ｐ１４４：水素は換気さえできればガソリン・プロパンよりも安全
Ｐ１６８：ナトリウムボロハイドライド（水素化ホウ素ナトリウム）
Ｐ１７１：駆動時間が長い場合は、二次電池より（モバイル用メタノール）燃料電池の方がコンパクトになる。
Ｐ１７２：引火点12℃のメタノール燃料は航空機内に持ち込めない　8-20ｇ飲用すると失明、30-50ｇで死亡すると云われている
Ｐ１８５：メタン発酵：有機物→加水分解菌→酸生成細菌→メタン生成細菌
Ｐ１８７：メタン発酵による「バイオガス」の内、特に下水汚泥を原料とする場合は「消化ガス」と呼ばれる。
Ｐ１９０：石炭ガス化燃料電池発電
Ｐ１９３：現在は二酸化炭素の「削減」であるが、いずれ「回収」が必要な時が来る。