2007年10月28日
効率１２４％の燃料電池も可能？ 
「堤敦司、槌屋治紀共著：燃料電池への挑戦、工業調査会、2007年」には、燃料電池が内燃機関やタービンなどの他の発電技術との違いが分かりやすく解説されている。
「従来の発電が化学エネルギーである燃料を燃焼させて熱エネルギーに変換して、エンジンやタービンといった熱機関によって動力に変換、それで発電機を回して電気に変換すうｒ。燃料電池は、化学エネルギーを直接、電気に変換する直接発電であるという、と言うところまでは従来の説明と同じである。従来発電方式では燃焼器、熱機関、発電機の各変換プロセスで損失があり、それらを掛け合わすと効率が低くなる。
それを定量的に扱うためには「エクセルギー」（単位はエンタルピーと同じジュール）の概念が必要になる。
エネルギーには「熱エネルギー」「電気エネルギー」「化学エネルギー」「機械エネルギー」の形態がある。エネルギー量が同じでもその形態で有効な仕事として取り出せる割合は異なる。その割合をエクセルギー率という。エネルギーは放逸がなければ保存されるが、不可逆な状態変化やエネルギー変換過程では失われ減少する。エクセルギ−率を温度の関数で見ると、電気エネルギー、機械エネルギーは１００％であるが、熱エネルギーは600℃で44%と低い。大部分の燃料（化学エネルギー）は90-100%であり大部分は仕事＝電気エネルギーに変換できる。化学エネルギーを燃焼させて使用するときには大きなエクセルギ−損失を伴う。
燃料電池の熱力学的効率は水素−酸素燃料では83%になる。この理論を仮に炭素と酸素で燃料電池ができるとすると熱力学的効率は124%になる。おかしいと思うかもしれないが、環境から熱を吸収しつつ電力に変換するのであり、エネルギー保存則は守られている。」
本質的に物事を考えると、こんなに楽しみな結論が得られることになる。実際問題としては盲点だらけのようでもある。水素ガスが無尽蔵にエネルギーを使用せずに得られること、炭素と酸素を燃焼を伴わずに反応させる装置が可能なこと、などの説明も欲しい。
燃料電池―実用化への挑戦
「従来の発電が化学エネルギーである燃料を燃焼させて熱エネルギーに変換して、エンジンやタービンといった熱機関によって動力に変換、それで発電機を回して電気に変換すうｒ。燃料電池は、化学エネルギーを直接、電気に変換する直接発電であるという、と言うところまでは従来の説明と同じである。従来発電方式では燃焼器、熱機関、発電機の各変換プロセスで損失があり、それらを掛け合わすと効率が低くなる。
それを定量的に扱うためには「エクセルギー」（単位はエンタルピーと同じジュール）の概念が必要になる。
エネルギーには「熱エネルギー」「電気エネルギー」「化学エネルギー」「機械エネルギー」の形態がある。エネルギー量が同じでもその形態で有効な仕事として取り出せる割合は異なる。その割合をエクセルギー率という。エネルギーは放逸がなければ保存されるが、不可逆な状態変化やエネルギー変換過程では失われ減少する。エクセルギ−率を温度の関数で見ると、電気エネルギー、機械エネルギーは１００％であるが、熱エネルギーは600℃で44%と低い。大部分の燃料（化学エネルギー）は90-100%であり大部分は仕事＝電気エネルギーに変換できる。化学エネルギーを燃焼させて使用するときには大きなエクセルギ−損失を伴う。
燃料電池の熱力学的効率は水素−酸素燃料では83%になる。この理論を仮に炭素と酸素で燃料電池ができるとすると熱力学的効率は124%になる。おかしいと思うかもしれないが、環境から熱を吸収しつつ電力に変換するのであり、エネルギー保存則は守られている。」
本質的に物事を考えると、こんなに楽しみな結論が得られることになる。実際問題としては盲点だらけのようでもある。水素ガスが無尽蔵にエネルギーを使用せずに得られること、炭素と酸素を燃焼を伴わずに反応させる装置が可能なこと、などの説明も欲しい。
燃料電池―実用化への挑戦
