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炭素やセルロースは燃料電池になりますか？
水素などは燃料電池の燃料としてよく聞きますが、 炭素や高分子で反応しにくそうなセルロースは 燃料電池として利用することは可能でしょうか？ また、微生物で分解してエタノールなどにすることなく、 そのままの状態で燃料電池にすることはなぜ難しいのでしょうか？
- tanaka_meio
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とりあえず、こんなの出てきたけど 微生物燃料電池が記録的割合で水素を大量生産(米国) http://133.163.205.27/content/100105227.pdf 頑張って調べることですよ。 教科書は、間違いだらけなので…。
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- kenchin
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>木材OR木炭が燃えるような燃焼反応を化学反応的に行い、上手に電気エネルギーを取り出せない物でしょうかね？ ええ、それが先に書いた酵素を利用するイメージですかね？ 燃焼も酸化反応ですが、それより圧倒的に遅い酸化反応を起こさせると。 結局、「木材＋酸化剤→酸化物＋余剰エネルギー」という反応になる。 この反応が遅く、余剰エネルギーが電子として取り出せるなら電池足りえるって事で。 それ以外だと。 全固体電池ってのは次世代電池として考えられていますが、今の所木材利用ではないです。
- kenchin
- ベストアンサー率56% (398/700)
思いっきりザックリ説明します。 燃料電池って「酸化還元反応」の段階での電子授受を利用するんです。 酸化還元をする場合に、余ったエネルギーが電子として出て来る。 （膜を通して酸化還元させる） これを取り出せば電気になる。 ここから順を追って考えましょうか。 膜を通すんですから、基本としては液体or気体でなければならず......。 固体状態では、いまの燃料電池（の構造）では無理でしょう。 固体自体を膜として見て、そこに空気を通して酸化反応が電流として 取り出せるなら良いかもしれない。 片方の極は固体、他方の極は液体もしくは気体。 その間で酸化還元反応を起こさせる。 大きな電力を取りだすために、酸化反応が激しく進むように酸化剤 もしくは還元剤を選ぶ必要がある。 （電力の取り出しを考えないなら燃焼になる。） ここまで考えると.....。 乾電池（バッテリー）になっちゃいますよね。 □ 結局。 「燃料」電池ってのは ・燃料を気体にすることで搬送を楽にする。 ・同上、反応を激しくする。（大電流を取り出す） ってことに帰結します。 ですので、固体のセルロースは研究の範囲外。 セルロースの場合は電池（バッテリー）の範疇だよね？って事ですね。 ＞どこかの研究室でひっそり研究などされていないのでしょうかね？ 御質問の趣旨とは離れるかもしれませんが。 セルロースをある種の微生物で分解させると、分解過程で微生物が電子を出すって論文を見たことがあります。 これを使えばセルロースから直接電力を取り出せるようになるかもしれないですね。 （大きなタンクに廃材と微生物を放りこんで、そこから電気が出て来る。 木炭バスみたいですね。） 研究されているか？については解りません。 でも、基礎論文は出てると記憶していますので、応用研究は誰かがしていると考えるのが普通ですよね。
- mibuna
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え？セルロースって電気を通さないし水にも油にも溶けないやん。 どうやって素の状態のセルロースを使って陰極と陽極間で電子（又はイオン）の 移動を起こさせるつもりですか？
お礼
ですが、仮に、粉砕・微生物などというプロセスをすっ飛ばして、木材を行き成り燃料電池の燃料として使うことが出来れば面白そう。そう思い質問させて頂きました。 太陽光や数度の温度差など今までの常識では絶対に使えないと思われていた物が結構ダイレクトに使えるようになりつつありマスコミにもちょくちょくでていますので、そういった感じで僅かでも、机上の論で行き成り使う方法など無いものでしょうかね？世界中探せば数十年後を目処にどこかの研究室でひっそり研究などされていないのでしょうかね？
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お礼
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