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今、注目の燃料電池
 
今、注目の燃料電池
今、注目の燃料電池
■水素エネルギー時代への助走が始まる
究極のクリーンエネルギー「水素」。省エネ&エコの「燃料電池」にも

エネルギーとして質量あたりの密度は、ガソリンの3倍、石油や液化天然ガス(LNG)と比べても非常に大きいのが「水素」です。そのうえ水素は燃焼しても、地球温暖化の原因となるCO2をまったく排出しない、究極のクリーンエネルギー。この水素と大気中の酸素を原料に電気をつくりだすのが「燃料電池」です。発電するときにCO2や有害物質を全く排出しません。つまり省エネルギーで環境にもやさしい発電システム。地球規模での環境問題に頭を悩ませる人類にとって、この2つの組み合わせは未来へのまさに救世主となるはずです。イワタニは日本で最も早い時期から「水素」の素晴らしさに着目し、半世紀以上前から利用・開発の研究を重ねてきました。家庭用燃料電池「エネファーム」も販売が開始され、皆さまの暮らしに貢献できる日がいよいよやってきました。
■燃料電池のシステム
最も身近な“電池”といえば乾電池。しかしこの乾電池も、中に電気自体を蓄えているわけではありません。小さな乾電池の中で、物質の化学反応により電気を発生させているのです。燃料電池も同じことで、水素と酸素の反応で電気が発生する電池といえるでしょう。ただし、燃料電池の場合は、外から水素を供給し、大気中の酸素と反応して電気を産み出すシステムで、そのためにさまざまな機器が必要になります。ですから燃料電池は電池というより、小さな発電所といった方が、イメージとして理解しやすいかも知れません。そしてこの燃料電池自体は、電気を発生させる過程で、水以外は出さない究極のクリーンシステムであるという大きな特徴を備えているのです。
■燃料電池の利点

Point1  高効率

発電所で起こした電気は、遠く離れた家庭まで送電されるときに大きなロスが生じてしまいます。しかし、使う場所で発電する燃料電池は送電ロスを、ほとんど考えなくてよくなります。さらに、多くの発電所では発電の際に発生した熱をほぼ捨ててしまいますが、その熱も利用すれば(これをコージェネレーションといいます)、発電所の2倍近い80%以上のエネルギー効率を得ることができるのです。

Point2  クリーン

燃料電池はCO2(二酸化炭素)やNOx(窒素酸化物)など大気を汚染する有害物質は全く出しません。発電のときに出るのは水だけというクリーンエネルギーなのです。

Point3  豊富な資源

燃料の水素はLPガス、天然ガス、メタノール、バイオマスガスなど、さまざまな原料から得ることができます。

Point4  静か

タービンやエンジンと違い、騒音や振動が少なく非常に静かです。
■意外に古い燃料電池の生い立ち
イタリアの物理学者・ボルタが電池を発明した2年後の1801年、イギリス王立科学研究所のデービー博士によって発見されました。日本では享和元年、伊能忠敬が大日本地図の測量を行っていた頃のことになります。
■宇宙が拓いた燃料電池開発
1839年、イギリスのグローブ卿が実験に成功したものの、蒸気機関やガソリンエンジンなどの発達で日の目を見なかった燃料電池。しかし、クリーンで水しか発生しない特性は宇宙船に最適と注目され、アメリカのジェミニ計画・アポロ計画に採用されたのです。
■エコロジーの視点から暮らしを変える「燃料電池」
いくつかある燃料電池の形式で、暮らしに密着した場面での活用が期待されているのが「固体高分子型」と言われる方式。作動する温度が常温から90℃と生活環境で使いやすく、起動時間が短くてすむため運転/停止が容易なことなどが特長です。また、小型化も可能となり大量生産によるコストダウンも期待できることから、家庭用発電、自動車、さらに携帯電話やノートパソコンなど幅広い用途での利用が始まっています。
■究極のエコカー「燃料電池車」
地球温暖化の大きな原因、CO2。地球全体のエネルギー消費で排出された割合の17%が自動車からといわれています。さらに窒素酸化物、硫黄酸化物などの有害物質も考えると、自動車の環境対策は急務。だからこそ、燃料電池車が注目されているのです。

Merit1  有害な排出ガスは、ほとんど発生しません

走行時に出るのは水のみ。大気汚染の心配がありません。

Merit2  エネルギー効率が高い

ガソリンエンジンと比べ2倍(30%以上)のエネルギー効率。また、低出力域でも高効率が維持できるのも特長です。

Merit3  さまざまな燃料が利用できる

水素は、LPガス、天然ガスやメタノール、バイオマスなど、石油以外の多様な燃料から得ることができ、資源の枯渇問題にも安心です。

Merit4  騒音が少なく静か

ピストン駆動のエンジンに比べ動力軸直結のモーター駆動ですから、車内はもちろん走行時の外部への騒音も気になりません。夜の街や高速道路が静かになるでしょう。

Merit5  充電の必要がありません

燃料電池車
燃料電池車
燃料電池という名前からよく誤解されますが、電気を蓄えているわけではなく、独自に「発電」しながら走るのが燃料電池車。ガソリンエンジン車と同様、短時間で燃料の補給ができるうえに、走行距離も同程度の車種も登場しています。
■発電&給湯&暖房が1台でできる「家庭用燃料電池コージェネレーション」
自動車と並んでCO2の大きな原因が家庭生活。その解決策のひとつとして、家庭用燃料電池の普及に向け国も力を入れて推進しています。2005年、国は家庭用燃料電池システムの普及に向けて大規模な国家予算をくみ、一般家庭への設置を促進。これを2007年度まで継続し、初年度の2005年には400台の家庭用燃料電池が設置されました。しかし、現在はまだ各家庭に水素を供給するインフラがありません。では、どのようにして燃料電池の原料である水素を供給するのかというと、“改質”という、各家庭で使っているLPガスや都市ガスから水素を取り出す方法があります。これから普及しようとしている家庭用燃料電池システムはこの改質器が一体となったものです。このように燃料電池は最も注目を浴びているエネルギー装置なのです。
燃料電池の仕組みの解説図
燃料電池の仕組みの解説図
Merit1  省エネ&省コストを実現します

発電して、そのとき出た熱を利用してお湯を沸かし、給湯などに使うという一石二鳥のシステムです。だから電気代とガス代、トータルの光熱費をぐっと抑えることができます。また、各家庭の電気やお湯の使用パターンを学習しながら効果的に運転するシステムとなっています。
家庭用燃料電池コージェネレーション
家庭用燃料電池コージェネレーション

Merit2  CO2の排出を大幅に削減します

CO2排出量
CO2排出量
年間のCO2を20%以上も削減します。これは自動車のCO2排出量に換算すると約6000km走った分の差になります。また、その削減効果は約1300uの森林が年間に吸収するCO2の量に相当します。
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