「「水を入れると発電開始」という超小型燃料電池、実用化へ」記事へのコメント

水から直接電力を取り出せる

[nanami8086 (37170)]

> 水から直接電力を取り出せる
いい加減こういう誤解を招く表現は禁止にしてほしい。
「水素発生剤」とやらがエネルギー源なのは明白なのに。

技術的には、
「今までは燃料電池にメタノールを使っていましたが、
代わりに水と（電気を消費して作った）秘密の粉を使うことで
小型化に成功しました」
というような内容でしょ？

Re:

[Anonymous Coward]

謎の粉(たぶんアルミニウム粉末)が水を還元して水素が発生。 水素は電極から電解質に水素イオンとして溶解、電子が発生。 電子はグルっと回路を廻って(=電力発生、仕事をする)、 反対側の電極付近の水素イオン、および空気中の酸素と結合して水になる。 水素発生元は水ですので、「直接」という表現に疑問符こそ付けど、 「水から電気を取り出す」という表現は間違いじゃないと思う。

Re:

[Anonymous Coward]

石油の燃焼熱が水を加熱して高温高圧の水蒸気が発生。高温高圧の水蒸気はパイプを通って、蒸気タービン発電機に送られ、タービンを回すことで発電する。高温高圧の水蒸気の発生源は水ですので、「直接」という表現に疑問符こそ付けど、「水から電気を取り出す」という表現は間違いじゃないと思う。

Re:

[Anonymous Coward]

タービンで発電する場合は、あくまでコイル中の自由電子に
電磁誘導によって運動エネルギーを与えるだけ。
水の電子は一切関与してないからその表現は違うんじゃないかな

一方で件の燃料電池は、
陰極では水由来の水素が電解質に溶解する際に電子が生み出され、
陽極ではプロトン＋酸素＋電子→水の反応で電子が消費されて
それによって生まれる電子濃度の勾配が起電力になるから
水(に含まれる電子)が起電力に関与している点で、
「水から直接電気を取り出す」って表現は間違ってないと思うんだが

Re:

[Anonymous Coward]

「石油（の化学エネルギー）から電気を取り出す」「運動エネルギーから電気を取り出す」というのも間違いだというのですか?

「電気」は「電荷」の意味でも「電力」の意味でも使われますが、「電荷」の動きに言及しているのか、「電力」を生み出すエネルギーについて言及しているのか、はっきりしてください。

もっとも、水素の由来が水なら、水から水素を発生させ、その水素で水を生成しているので、エネルギー源ではないし、電荷の総量も変わってはいないのだから、トータルでは何も取り出してはいない。

Re:

[Anonymous Coward]

厳密に言えば「燃料電池の燃料」はあくまで水素であって、
アルミと水はあくまで水素を発生させるためのもの。
いわば「燃料を作るための燃料」なんですよね。

「燃料を作るための燃料(アルミと水)」と「出力(電気を取り出す)」を
直接結びつけて良いものか、もし仮に良いとすれば、
どこまで許されるのか、議論の必要があると思います。
（燃料を作るための燃料を作るための燃料を……と遡ればキリがない）

Re:水から直接電力を取り出せる

[Anonymous Coward]

今回の燃料電池でエネルギー源となっているのは水に含まれている水素(＋空気中の酸素)でしょ? アルミニウムは、水中の水素を酸素から引き剥がすために使われるのみで、電気を発生するためのエネルギー源にはなっていない。また酸素については、水素と結合していることで水という「扱いやすい」物質で存在させるために必要であるだけで、電力を発生させるために使われるわけではない。

要するにこの電池では、アルミニウムと酸素はあくまで「燃料となる水素を効率よく収納しておくための媒体」であって、たとえて言うなら「水素タンク」の役割しか果たしていない。水素をエネルギー源として発電する燃料電池は、純粋水素を気体の状態でタンク中に保存する方式や、水素吸蔵合金中に気体水素を吸収させておく方法とかもあるけれども、それらの方式で、「水素タンク」や「吸蔵合金」のことを燃料と呼ばないのと同様、酸素やアルミニウムもここでは燃料じゃないよね。

ここで燃料となるのはあくまで「水を組成している水素」であって、そこからエネルギーを取り出した結果出てくる水は「燃えカス」、アルミナは「空き容器」にすぎない。水からエネルギーを取り出しているという表現は正しいんじゃないのかなぁ

Re:

[Anonymous Coward]

今回の燃料電池でエネルギー源となっているのは水に含まれている水素(＋空気中の酸素)でしょ? アルミニウムは、水中の水素を酸素から引き剥がすために使われるのみで、電気を発生するためのエネルギー源にはなっていない。

直接的なエネルギー源になっているのは、水素分子でそれは水にはほとんど含まれていない。その水素分子は水中のプロトン由来だけど（「謎の粉」由来かもしれないけど）、

2H⁺ + 2e^- →　H₂

の反応を進ませるエネルギーは水にはないし、水に含まれるプロトンにもない。水素ってのはエネルギーを運ぶために使われているだけ。そして、水はエネルギーの運び屋を供給しているのであって、エネルギーそのものは供給していない。

構成している原子の由来が重要なんじゃなくて、エネルギーの由来が重要。