燃料電池は本当に環境によい？

質問

前から疑問に思っていることがあります。
燃料電池に用いる水素は主に
CxHyのような炭化水素から生成されると聞きました。
これからHをとりだすと、Cが余りますよね？
それははたしてどうするのですか？
もしかして二酸化炭素になるんですか？？
それだったら、あんまり環境によくないような・・？

または炭化水素を燃焼させるよりは二酸化炭素の発生
は低く抑えられるのでしょうか？

もしご存知の方がおられましたらお聞かせください。
よろしくお願いいたします。

回答No.7

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。
炭水化物から水素を取り出せば二酸化炭素が発生します。ただ、それが何処から持って来た二酸化炭素であるかが問題です。
現在、地球の二酸化炭素が増加しているのは、二億年前の石炭や一億年前の石油などを掘り出して２１世紀に放出しているからですよね。元々２１世紀にあった二酸化炭素が固定されたものであるならば、放出されても濃度の増加にはなりません。逆に、水素の生成に化石燃料や森林資源などが使われるならば、それは二酸化炭素の放出になります。

燃料が一年草などから作られるアルコールであるならば、環境に対する付加はプラス・マイナス「０」ですよね（その草地を駐車場などにしてしまわなければ）。炭水化物を水素の原料とするならば、これと同じ方法が望ましいと思います。そして、水素の抽出に必要なエネルギーも化石燃料に頼らない方法が最も理想的ですね。水を電気分解して水素を作るにしても、その電力は太陽エネルギーなどを使いたいものです。
口で言うほど簡単なことではありませんが。

回答No.6

Fukutarou

炭化水素や自然界にある水素化合物から、自然に水素が分解されていると仮定？すると＋－＝０という定義になるから良いと言うのが大義名分です。
化石燃料からでる大量のCO2よりは環境に優しいのであれば、燃料電池は次世代のエネルギー生産の担い手となります。
ちなみに今日のnewsでエコディーゼル燃料（良く覚えてないけど＾＾；）なるものが出現しました。
これもまたCO2は出るのですが、今までより遙かに環境に優しいことがメリットであると言うことです。

回答No.5

kinco

マスメディアで紹介される燃料電池は「初めに水素ありき」で論じられているのが最大の特徴です。
だからクリーンなのです。
炭化水素より水素を生成するにはどうしたってCO2が発生します。

ただ、火力はもちろん原子力でもウランを発掘するプロセスでCO2を必ず排出しています。
太陽電池のソーラーセルの製造工程でもCO2はつきものです。大量な電力を使用するからです。

マスメディアに記載されない燃料電池の欠点は定期的に交換しなければいけない部品・フィルター・ある素材です。ランニングコストがかかるのです。この材料費や交換作業コストがバカにできなはずです。

クルマも定期的にエンジンオイルやブレーキパット、ワイパーの交換が必要なのと同様です。

回答No.4

ytrewq

燃料電池が環境に良いとされるのは、分散電源として利用することによって、従来の電力よりも省エネルギーになるということです。
たとえば、最近の火力発電所は送電損失を含めた受電端での熱効率は４０％くらいで、残り６０％が損失です。
需要者側で、発電して熱と電気の両方を利用できれば、損失は少なくなります。これが分散電源によってトータルで省エネルギーになるという考え方です。

しかし、需要者側に接地する小規模な発電機の発電効率は一般にあまり良くありません。たとえば、家庭用のエンジンコジェネ発電機であるエコウィルは発電２０％、熱６５％で合計熱効率８５％といわれています。　また、小形の発電機をそこら中につけまくるというのは排ガスによる大気汚染、騒音など、環境にマイナスの面もあります。
燃料電池は小形でも発電効率が３０～４０％と良く、大気汚染や騒音も無いので分散電源に適しているということです。

回答No.3

acacia7

水素製造は現在でこそ炭化水素の改質によって工業的に生産されていますが、電力さえあれば水の電気分解により発生できます。
たとえば、太陽光発電や原子力発電によってできた電力により、
水の電気分解を行えば、表面上二酸化炭素の発生はありませんので、
環境負荷は小さいと言えます。

また、人間が生きていても二酸化炭素は発生しますので、
環境を考えるなら人間を全滅させれば良いという様な結論も、導けます。
これを逆に考えれば、完全に排出しないことはできなくても
排出量を少量にしぼることができれば良いとも言えます。

回答No.2

acacia7

基本的に「程度の問題」です。
例えば、炭素鎖の長い炭化水素を燃料とした場合、
炭素と水素の比は1:2に近くなります。
これに対し、メタンを利用すると1:4になり、
若干二酸化炭素排出量がすくなく済むのです。

また、火力発電による発電が効率が５０％程度とすれば、
燃料電池がそれよりも高効率（６０％以上）で発電することで、
比較的に二酸化炭素排出量が小さくすみます。

炭化水素を直接燃料として利用する場合、
各地で二酸化炭素が排出されますが、
炭化水素を水素に改質し、
水素ガスとして利用する場合、
二酸化炭素を集中的に排出することで、
回収しやすくすることで、
排出量を削減することができます。

といった風に、すこしずつ改善することで、
全体的に環境負荷をさげることが可能なわけです。

ちなみに、炭化水素の改質とは
CH4+H2O→CO+3H2といった反応により合成ガスがつくられる過程を言います。
合成ガスをさらに「シフト反応(CO+H2O→CO2+H2)」により
二酸化炭素にして水素ガスを生成しています。

現在、燃料電池は水素燃料やメタノール燃料、メタン燃料等がありますが、長鎖の炭化水素を直接利用できる燃料電池は実用化されていません。

お礼

なるほど。だいたいわかったような気がします。
ありがとうございました。
ようは燃焼でなく、分解による水素生成ならば二酸化
炭素を集中的に回収できるかもしれないということで
すね？
ただ、そこで回収した二酸化炭素はどうするんでしょうかね。なかなか効率的に処分できなさそうな気がするんですが・・・。
　本当に水素エネルギー社会は環境によいのでしょうかねえ。

回答No.1

syunpei

燃料電池の発電効率は、『燃料』としての水素に対する効率であって、工業的に燃料電池システムを成り立たせているのは石油による工業生産システムであって、燃料電池システムに投入される石油に対するエネルギー産出比で比較しなければ現実的な評価は得られないのである。
メタノールや炭化水素ガスを原料とした熱化学水素製造法等がある（脱炭化水素燃料を目的とするならば、炭化水素ガスの改質による水素製造は論理矛盾であり、後述するようにバイオマスを使ったメタノール製造は別の深刻な環境問題を引き起こすのは必定で
実際、いいのかわるいのかわからない状態のようですね
http://env01.cool.ne.jp/ss02/ss022/ss0225/ss02256.htm

参考URL：

http://env01.cool.ne.jp/ss02/ss022/ss0225/ss02256.htm

お礼

さっそくのご回答ありがとうございます。

ところで、
「脱炭化水素燃料を目的とするならば、炭化水素ガスの改質による水素製造は論理矛盾であり・・・」
というのはようは、水素を作るときに二酸化炭素が
発生しては意味がないじゃあないかってことですか？

私の頭がわるいせいか間違ってますかねえ・・・