• 締切済み

水素の効率

電気分解で水素 1Kg を電気分解で作るのに必要な電力の Wh はどのくらいでしょうか。 1kgの水素を燃料電池で電力に変えた場合、どのくらいのWh でしょうか。

みんなの回答

  • okormazd
  • ベストアンサー率50% (1224/2412)
回答No.1

1. 水の分解の熱化学式は、(25[℃],100[kPa]で) H2O=H2+1/2O2-285.8[kJ] です。 このエネルギー変化を全部電力で賄うとすれば、 水素1[mol]あたりで、285.8[kJ/mol]=285.8[kJ/mol]/(3600[kJ/kWh]=0.0794[kWh/mol] 1[kg]当たりなら、1000[g]/(2[g/mol])*0.0794[kWh/mol]=39.7[kWh/kg](=3.54[kWh/Nm^3]) これが、理論的な値です。 実際の電解装置では、50[kWh/kg](=4.5[kWh/Nm^3])程度でしょう。 www.hess.jp/Search/data/36-01-011.pdf www.hess.jp/Search/data/33-01-019.pdf 2. 1kgの水素を燃料電池で電力に変えた場合、上記の逆反応ですが、実用燃料電池では、効率40~50%程度なので、20[kWh/kg]程度の発電になるでしょう。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E9%9B%BB%E6%B1%A0

  1. カテゴリ
  2. 社会
  3. 社会問題・時事
  4. 自然環境・エネルギー

関連するQ&A

  • 電気エネルギー確保に水素利用の効率は？

    人類はＣＯ２を発生する化石燃料をふんだんに使っている一方、地球温暖化抑制の重大な課題に悩んでいます。クリーンエネルギーとして太陽、風力、水力、地熱、波力などでは人類が必要とするエネルギーを賄いきれない。 地球には水素が無尽蔵に存在しています。水を電気分解すれば安全無害な工程で水素が得られます。その水素の燃料電池で発電して、その電気を使って電気分解し、余った電気を市民が使う。このサイクルを充実拡大すれば、やがて装置設備も安価に出来て、化石燃料は不要になる。と、この理想を考えるのですが、なぜかメデイアもあまり主張もしない。識者のご意見を知りたいのであります。 質問１．このサイクルが進まない理由は何んでしょうか？ 質問２．電気分解に要する電力は水素電池の作る電力の何％に当たるのか？

  • 再エネ等不安定な電気で水素は効率よく作れますか？

    再エネは不安安定なため電力としてはあまり評価されません。それで最近水素に変換して燃料電池を動かすという話を聞きますが、今度は水の電気分解に不安定な電力を使うことになります。この時の効率は問題にならないくらい優れているものでしょうか。よろしくお願いします。

  • 燃料電池に使う水素の作り方

    燃料電池は環境に良いと謳われていますよね。 なんでも水を原料とする水素を燃料に使うから資源はほぼ無限。 全く持って夢のエネルギーみたいに言われてますが水素って今の所、 電気分解とか他のエネルギーに頼ってしか作り出せませんよね。 それでもって電気分解に使う電気はどうやって作るかって言うと化石燃料を燃やして発電して・・・ 何かとてつもなく本末転倒ですよね。 無駄にエネルギーの確保経路を延ばしただけというか・・・ そこで他に水素のエコロジーな作り方というのは存在しないのでしょうか？ 自分的には太陽光発電の電力で水を分解して、水素作ってというのが理想に思えるのですが実際どうなんでしょう？ でもこれだとそのまま電気自動車にしたほうがいいですね・・・

  • 水素社会の水素の供給元

    燃料電池者がトヨタから発表されていよいよ燃料電池車に乗れるようになりました。もちろん本格的な水素社会の到来は数十年先です。ところでその水素の供給元(＝発生方法)はいかなるものでしょうか？ 高炉等で副次的に発生する水素は余っているものなのでそれを使うというのならともかく、発電してその電気で水を電気分解というのでは、初めからその電気を電池に充電してEV走行したほうがエネルギー効率的にはるかにましです。燃料電池の水素を発電した電力で電気分解しているようではEVの1/3程度のエネルギー効率でしかありません。 燃料電池の変換効率(発電効率)は現時点では40-50%でしかありません。仮に水素があったとしてもそれをそのまま発電所で燃やして発電したほうが効率的にましです。 電池は重いので現時点では自動車の航続距離に難がありますが、ここ十年で空気電極ができれば正極が要らなくなるので現在の半分になりますし、30年もすれば電池の性能ははるかに上がるものと思われます。マグネシウム電池が実用化されるかもしれません。 燃料電池車の前提は水素が余っていることです。そのようなことが30年後に起こるのでしょうか？ 30年先の水素発生方法はどういった方法を想定しているのか教えてください。 福島原発で水素爆発が起きましたが、あれは二千数百度というかなりの高温と触媒的な金属が要因で、それがあれば原子力で(つまり化石燃料に頼らずに)水素を作れるということです。そういう方法を考えているのでしょうか？

  • 燃料電池の効率について

    燃料電池って、水素と酸素を燃料にするのですが、 その水素と酸素はどうやってつくりますか？ 私の想像ですが、水素は水の電気分解、酸素は空中からでしょうか？ 質問の要点は、こうして作った水素と酸素を燃料にして発電しても、燃料を作るときに必要なエネルギーが大きかったら、本末転倒の気がするのです。 燃料電池搭載の自動車など開発中だと思いますが、燃料が高かったらエコにならないですよね。 まあＣＯ2が出ないので環境性能は期待できると思いますが、エネルギー効率自体は、全体で見るとどのくらいあるのですか？ また大規模の燃料電池発電所みたいなのは、将来できますか？

  • 水素とプロパンガスボンベ

    水素とプロパンガスをそれぞれボンベに詰め、各家庭にプロパンガスの様に設置した場合、 危険度の大きさはどんな関係になるでしょう？ またプロパンガスボンベ1本分の水素で家庭用燃料電池で発電した場合、 どれくらいの発電容量([VA]or[W])で電力量(Wh)になるのでしょう？

  • 液体水素のつくりかた

    燃料電池の勉強をしています。水の電気分解や化石燃料の改質でとりだした水素を貯蔵する際、その方法として「液体水素」がありました。本によると、”大型プラントで液体水素を精製し、輸送”とあまりにざっくばらんすぎで液体水素がどのように精製されるのかわかりませんでした。知っている方はぜひ教えてください。

  • 水素社会の意義

    私は中学時代の理科の授業で燃料電池について勉強しました。 電気を取り出しても水しか排出しないので地球環境を考える上で注目されていると習いました。 しかし、実際には水素を作るために天然ガスから取り出したり、水の電気分解で取り出したりと、エネルギーを使って水素を取り出すことからはじめなければなりません。この意味で、水素社会というのは水素だけをエネルギー源として使うのではなくて、ほかのエネルギー（主に電気）と共存して水素を使う社会なのだと思いました。 私が知る限りでは、自動車への応用が一番身近だと思います。 自動車の主流は「ガソリン車→ハイブリッド車→電気自動車→燃料電池車」という順序を追っていると思います。燃料電池車は”蓄電”という点でリチウム電池よりも優れているのではないかなと考えています。 結局何を質問したいかと言うと、将来における水素（また燃料電池）の意義（どのように活用されるか）ということです。 結局は、将来も主流のエネルギーは電気であり、発電方法としてではなく蓄電という観点から燃料電池が注目されているのではないか、と思えるのですが実際はどうなんでしょうか？（燃料”電池”なので当然のことかもしれませんが。） 自動車以外に、燃料電池の応用例はありますか？ あとこれは蛇足なんですが、天然ガス自動車のように水素ガス自動車なら比較的簡単に作れそうな気がするんですが、将来水素ガス自動車と燃料電池車とが競争していく見込みはありますか？

  • 燃料電池に必要な水素について

    燃料電池に欠かせない水素ですが、水素の精製はどうなっているのっですか？メタン等では結局CO2が出ますし、太陽電池で水分解するなら、太陽電池の電気エネルギーでそのままモーター回せばいいきがしますし。完全クリーン車では、水素をどのように作れば最もいいのですか？

  • 燃料電池についての疑問

    ・素人の私が認識している燃料電池は、 (1)水素と酸素を化学反応させる。 (2)その結果、電気と水ができる。 電気を利用して、水だけが残りクリーンなシステム 　「エネルギー保存の法則」を考えると、発電に必要な水素と酸素は、水を電気分解して、作るのではないだろうか？つまり、燃料電池の運用自身に電力が必要となり、その電力を賄うのに従来の発電手段のみでは、ＣＯ２削減や原発の不安は消えないと思います。 【質問】 燃料電池は、従来の特に火力発電や原発の代替手段と思っていたのですが、必要な水素と酸素は、どのように作り出すのでしょうか？

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する