高く環境に優しいので、携帯電話やノートパソコン、自動車や船舶などで実用化が進められている。都市ガス会社がリードして開発に取り組んだ家庭用燃料電池コージェネレーションシステムが2005年に発売されている。酸素を電気化学的に反応させて直接的に発電させる装置。発電効率が高く40〜60%に達する。エンジンなど熱機関の効率は動作温度に左右されるが、その制限がない。アルカリ型燃料電池は宇宙開発に利用され、リン酸型燃料電池は定置式発電所として利用されている。自動車や小規模コジェネレーションに利用できる。高価な触媒が不要なので低コスト化の期待から開発が進んでいる。燃料電池ガソリン自動車であれば、エンジンに相当する発電機。水素と空気中の酸素を化学反応させて発電するため、ガソリン車のような排ガスは一切出ず、できるのは水だけだ。白金など高価な触媒が必要なため、コストダウンが難しいとされる。ミライの燃料電池は出力が155馬力で、体積当たりの出力は世界最高レベル。場合、ガスなどから水素を取り出し、空気中の酸素と反応させる。この化学反応で生じるのは水だけで、二酸化炭素などの温室効果ガスが排出されないため、クリーンエネルギー源の一つとされる。化学反応の際に発生する熱は給湯などに活用する。水素は、ガス以外にも灯油・バイオエタノールなどから取り出すこともできる。燃料がもつ化学エネルギーを直接電気エネルギーに変える電池。ユニオン・カーバイド社の水素酸素燃料電池では,多孔質の炭素で作った二つの板状電極の間に電解液(水酸化カリウムの30〜50%溶液)をみたし,陽極に酸化剤の酸素,陰極に燃料の水素を流して反応を起こさせる。実用化はジェミニ宇宙船(1965年)の電源用が最初。燃料には水素のほか炭化水素,一酸化炭素を用いるものもあり,熱エネルギーを経るふつうの発電法の熱効率が40%以下なのに対し,はるかに高い転換効率が得られる。クリーンエネルギーとしての活用が期待され,使用する水素は石油に代わる次世代エネルギー源として注目を集めている。究極のエコカーともいわれる燃料電池車は,2005年6月トヨタとホンダが国土交通省の型式認証を取得した。最近,小型・軽量の固体高分子型の燃料電池が注目されている。陽極活物質に酸素,陰極活物質に燃料を用い,燃焼反応を電気化学的に行わせて,電力を得る電池。燃料と酸素の供給および燃焼生成物の除去を連続的に行えば,発電を継続して行えるところが,一次電池,二次電池と異なる大きな特徴である。燃料電池にはいろいろな種類がある。電解質に着目した場合には,水溶液型(酸性,アルカリ性),イオン交換膜型,溶融塩型,固体電解質型に分類される。作動温度によって,室温型,中温型(200~300°C),高温型(600~1000°C)に分けられる。金属と電解質溶液とを用いないで、正極に酸素または空気、負極に水素・メタノールなどを用いた電池。cell燃料の水素と空気中の酸素を電気化学反応させて化学エネルギーを直接電気エネルギーとする発電装置。水の電気分解の逆の反応を利用している。燃料として水素のほか,メタノール,天然ガス,ガソリンなど様々なものが水素源に使える,などの利点がある。これを積み重ねて電圧を上げる。両極は気体を通すが,電解質はイオンしか通さない。空気極では酸素が電子を受け取ってイオン化,燃料極では電解質を通ってきたイオンと水素が反応して水を生成し電子を離している。電子は導線を伝って電流になる。1839年にイギリスのグローブが初めての実験に成功。1952年にイギリスのベーコンが現在使われているものの原型を発明した。1970年代にかけて,月へ人を送るアメリカのアポロ計画で宇宙船の電源に燃料電池が採用され,本格的な研究が始まった。環境汚染の少ない発電,エネルギーの安定供給を目指した分散型発電,安価な携帯機器用電源などを目指し,家庭用,自動車用などの開発が進む。cell燃料の酸化によって生ずる化学エネルギーを直接電気エネルギーとして取り出す電池。一種の発電装置ともいえる。酸化還元反応を利用している点など、基本的には通常の化学電池と変わらないが、閉じた系内で電池反応を行う化学電池と異なり、燃料と酸素(空気)が外部から連続的に供給され、反応生成物が連続的に系外に除去される。原理的には1839年イギリスのグローブが白金黒(はっきんこく)(白金の黒色粉末)付き白金板からなる正負両極を希硫酸中に浸し、水素と酸素を両極に吹き付ける方式の電池を作成したのに始まる。電気エネルギーを得ることに成功したが十分なものではなく、1960年代になって改めてその特徴が注目され、宇宙船の電源として実用化が進められた。その後、火力発電の代替用の高効率で環境に優しいオンサイト(家庭、事業所あるいは地域ごとの発電)用として、また電気自動車(燃料電池車)用電源の有力候補として、そして携帯電話などのモバイル機器用の小形で高エネルギー密度の電源として、各国政府機関や大学、企業などで活発に研究開発が進められている。一般に燃料電池は使用する電解質の種類によって分類され、アルカリ形(作動温度常温~120°C)、リン酸形(作動温度180~210°C)、溶融炭酸塩形(作動温度600~650°C)、固体酸化物形(作動温度800~1000°C)、固体高分子形(作動温度常温~100°C)がある。200°C程度までの温度で作動する燃料電池を低温形とよび、500°C以上の高温で作動する燃料電池は、白金などの貴金属触媒を用いなくても電極反応を円滑に進行させることが可能となり、高温形とよばれている。負極に供給する燃料(負極活物質という)には水素のほか、天然ガス、石油、ガソリン、メチルアルコールなどを水蒸気改質して水素と一酸化炭素あるいは水素と二酸化炭素に変換したものが用いられている。低温形では触媒毒となる一酸化炭素も高温形では負極活物質として利用できる。高温形では高温の熱を水蒸気改質反応やタービン発電、給湯などにも利用できるので、総合的な変換効率を向上させることが可能である。代表的なリン酸形燃料電池では、水素極(負極)で水素イオンと電子が生成し、電子は外部回路を経て酸素極(正極)へ流れる。ここで酸素は電解質中の水素イオンおよび電子と反応して水を生成する。化学式で示すと次のようになる。(負極)H2+2H2O―→2H3O++2e-(正極)0.5O2+2H3O++2e-―→3H2O(全体)H2+0.5O2―→H2Oこれは水素の燃焼反応であり、このままでは燃焼熱が発生するだけである。燃料電池では、水を電気分解して水素と酸素を得る反応の逆を負極反応と正極反応に分割して行わせ、電気化学的エネルギー変換を行って直接発電させる。したがって化学反応のギブス自由エネルギー変化から求められる標準理論起電力は1.23ボルト、理論エネルギー効率は83%であるが、実際には種々のエネルギー損失があるので変換効率は低下する。それでも約60%という高い値を達成できる特徴がある。これに対し、火力発電では燃焼熱を機械エネルギーに変え、さらに電気エネルギーに変換するため、熱力学第二法則に基づく熱機関の理論効率を越えることはできない。高温端を700°C、低温端を300°Cとすると最大効率でも41%である。アメリカのユナイテッド・テクノロジーズ社(UTC)を中心に一般民需用として開発され、UTCとアメリカのガス会社は1967年ターゲット計画を発足させ、電力需要地で直接発電して用いるオンサイト発電用の燃料電池を目ざして1981年以降数多くの試験が行われた。日本の東京瓦斯(ガス)と大阪瓦斯の2社も参画して1基ずつ配置され、40キロワット燃料電池の試験を行っていたが、1986年に終了した。(ムーンライト計画、のちにニューサンシャイン計画)を開始、燃料電池の研究開発を進めている。燃料電池のいっそうの実用化と普及を図るため、経済産業省は2002年(平成14)に官民共同プロジェクトを立ち上げた。実証試験を推進するものとなっている。同年、首都圏5か所に水素供給ステーションを設置してインフラ(基盤)整備を進め、燃料電池自動車の公道試験などを後押しした。このプロジェクトによって定置式燃料電池の稼働状況の検証が進められている。Inc.)から出力500ワットの燃料電池を輸入し、日本で初めての実用形の販売を開始した。研究開発が進められている。燃料電池に使用する水素は、工業的には天然ガスなどの炭化水素の水蒸気改質法や部分酸化法によって得ることができるが、高温形燃料電池では電池自身の熱を利用して、電池内で炭化水素ガスを水蒸気改質することによって自給できる。ナトリウムホウ素水素化物(NaBH4)のアルカリ水溶液を水素源として用いる方法、さらにシクロヘキサンやデカリン(デカヒドロナフタリン)を水素貯蔵輸送のための有機液状媒体として利用する方法などの研究が行われている。燃料電池を動力源とする電気自動車(EV)の一種。(FC‐EV)および燃料電池ハイブリット車(FC‐HV)などがあり、区別してよばれることがある。使用するものと、天然ガス、メチルアルコール、LPG、ガソリンなどを車内で改質して得られる水素を利用するものとがある。車載の改質器を利用するものでは、脱硫を必要とせず、200~250°Cという比較的低温で水蒸気改質ができるメチルアルコール改質車の開発が先行している。おもな自動車メーカー各社は燃料電池を搭載した自動車の開発を進めており、このうちホンダは2002年7月に世界で初めてアメリカ・カリフォルニア州で販売認可を取得した。耐熱性の向上や触媒の高効率化と使用量の削減などを通じ、今後も高性能セルの開発とスタック化、システム化などで激しい開発競争が続けられよう。これを制するものが将来の自動車産業を制することにつながると考えられている。物質が反応する時に生じる化学エネルギーを、熱エネルギーとしてではなく、電気エネルギーとしてとり出す装置。子供の福祉に関する相談に応じ,援助などを行なう行政機関。児童福祉法に基づき,都道府県と政令指定都市に設置が義務づけられている。トヨタは潮流に乗り遅れたのか(2020-2-11)その他の辞書アプリをお探しの方はこちら利用規約お問い合わせ広告掲載について「コトバンク」は朝日新聞社の登録商標です。MARKETINGに帰属します。当サイトで提供する用語解説の著作権は、(株)朝日新聞社及び(株)朝日新聞出版等の権利者に帰属します。permission.。