燃料電池の原理

質問

燃料電池の水素と酸素の反応による電気の利用は分かるような気はするのですが、天然ガスやプロパンを利用するときは先ず、リフォーミングして水素を取り出すようですが、そのときに炭酸ガスの発生やエルギーが必要であったりしないのでしょうか？
もし炭酸ガスが発生しないのであれば、炭素はどこえ行ったのしょうか？

回答No.3

noname#160321 · ベストアンサー

＃2のお答え通り二酸化炭素が発生します。
天然ガスはほとんどメタンなので、
ＣＨ4 ＋ ２Ｈ2Ｏ → ４Ｈ2 ＋ ＣＯ2
ＬＰＧは主成分がプロパンなので
Ｃ3Ｈ8 ＋ ６Ｈ2Ｏ → １０Ｈ2 ＋ ３ＣＯ2
「改質器」と呼ばれる触媒を用いた反応器で水と原料から水素と二酸化炭素を得、水素は燃料電池に用い、二酸化炭素は「排出」します。なお使用する水は燃料電池から水を回収して使用します。
最近は改質器無しの「熔融炭酸塩」型燃料電池の開発もかなり進んでいますがまだ家庭での実地試験にまでには日時がかかります。

お礼

有難う御座いました。世の中燃料電池を使用すると炭酸ガスが出ないということになっていて、どうしてかなと思っていました。エネルギーの効率が良いというだけですね。

回答No.4

jamf0421

燃料の水蒸気による改質が吸熱反応なので、普通はfirst stepで熱をつくる工程が必要です。このため燃料の酸化反応をやらせ、それと水蒸気改質を組み合わせます。だから一部は燃料を燃やしているわけです。（下記サイトをご参照下さい。）
http://www.nedo.go.jp/nedata/16fy/12/k/0012k004.html
よって酸化と水蒸気改質でCO2が出てしまいます。またさらに水蒸気改質ではCOもでますのでこれをCO2にするシフト反応CO+H2O→CO2+H2も重要な反応です。ここでもCO2がでます。その上、電極のPtがCOに弱いので水素中の微量のCOを酸素で酸化させるCO+(1/2)O2→CO2工程（PROX;Preferential Oxidation)もあり、ここでも微量ながらCO2が出ます。

お礼

炭酸ガスが出ないというのは間違いですね。ただエネルギーを取り出す効率が良いというだけですね。有難う御座いました。

回答No.2

usokoku

炭化水素をCH2と記載します。かすうは適当に合わせてください。

CH2 + H2O → CO + H2
CO + O2 → CO2 +　エネルキ゛ー
CH2 → C(固体の炭素という表記になりますけど、現実にはちょうさの炭化水素で一部芳香族が混ざっています) + H2

主だった反応は以上の３つです。ただし初期加熱が必要、又は触媒がタール(上記 C)で汚染されるのでタールを触媒ごと焼却している場合があります。

なお、天然ガスのガス化に関しての情報が古い(２０年ぐらい前)なので間違っている場合があります。

お礼

有難う御座いました。良く分かりました。

回答No.1

SVOC

LNG等の燃焼性ガスを燃料として使用する場合、最終的にはCO2を排出します
大まかに言うと、触媒と熱を利用して水素を取り出して電力化します
触媒が安定稼働するまでには外部エネルギーによる過熱が必要です
タービンを回したりする動力可動部がない分、内燃機関よりもエネルギー変換効率が良いだけで炭酸ガスは排出します

お礼

ようやく理解できました。有難う御座いました。