マグネシウムで燃料電池、電力量はリチウム電池の５倍

質問

マグネシウムで燃料電池、１年以内実用化目標　東北大など

　東北大未来科学技術共同研究センターの小浜泰昭教授（流体力学）は２６日、産業技術総合研究所（茨城県つくば市）などと、水素の代わりにマグネシウムを使う燃料電池を共同開発したと発表した。産総研が開発していた燃えにくいマグネシウム合金を活用した。
　今後は電解液を使用時に入れる仕組みにし、使用開始まで長期保存できるようにする方向。非常用電源としての利用に向け、１年以内をめどに実用化を目指す。
　共同研究には古河電池（横浜市）と金属材料開発の日本素材（仙台市）も参加。昨年１月から開発に取り組んできた。
　開発したのは使い切るタイプの１次電池。マグネシウム合金を負極に、酸素ガスを正極に使い、食塩水を電解液として用いた。
　通常の燃料電池に使う水素ガスのように爆発の恐れがない。効率的に電気を生み出せ、使える電力量はフル充電した同じ重さのリチウム電池の約５倍に上る。電力量３６０ワット時の試作品では携帯電話１２０台を充電できた。
　マグネシウムは海水ににがりとして含まれているなど豊富にあり、希少金属（レアメタル）を使わずに済む。生産コストは同程度の電力量の自動車用バッテリーの半分程度に抑えられる見通しという。
　小浜教授は「電解液を使用時に入れる仕組みにすれば自然放電をなくせる。東日本大震災でも電源確保が大きな課題になったこともあり、実用化を急ぎたい」としている。
2012年01月27日金曜日

電力量は同じ重さのリチウム電池の約５倍、爆発の恐れもない、マグネシウムは豊富にあり、高価なレアメタルは基本不必要、生産コストは同程度の自動車用バッテリーの半分程度

多くのメリットがありとても画期的と感じるニュースです。素人考えでは多くのリチウム電池がこのマグネシウム電池に置き換わるのではと思ってしまうほどです。が、実用化に関し用途が限られるような含みがあるようにも読み取れます。このマグネシウム燃料電池の問題点や今後の課題などはどの様なものなのでしょうか。あるいはどの様な用途や可能性があるのでしょうか。

化学にお詳しくこの辺りご存知のかた、ご解説をいただきたく思います。よろしくお願いします。

回答No.4

sakg208 · ベストアンサー

用途が限られているのはこれが一次電池、つまり乾電池のように充電できない電池だからです。リチウム電池のように充電できる訳ではありません。
この電池の問題点は、コストの他にライバルが発電機であることです。燃料の補給が出来れば長期間使い続けることが出来る発電機と違い使い切ってしまうとゴミとなってしまいます。

回答No.3

zxzzxz

＞マグネシウムは豊富にあり

この前提が間違い。

海水からマグネシウムを精製するには莫大なエネルギーが必要となる。
温度で言うと約２００００℃が必要。

ちなみに火山のマグマが１２００℃、運転中の原子炉が２０００℃。
太陽光発電で集光させても６０００℃が理論上の限界。

いったいどうやって２００００℃という温度を作りだし、管理するというのか。

もちろんマグネシウムで発電したエネルギー量では到底及ばない数値。

マグネシウム発電の研究者はそれを解決するために、太陽光レーザー技術を実現させるとしている。

簡単に言うと、宇宙の太陽光を集めて地球に送り込む技術。
これが実現すればたしかに理論上は２００００℃を簡単に地球上で作り出すことが出来る。
しかもエネルギーはほぼ無尽蔵かつ安定。

しかし当然ながら、その太陽光レーザー技術自体がまだ実現にはほど遠く、
２００００℃を地球に送り込めたとしてもどうやって地球上で管理するのか。
管理出来たとしても人工衛星打ち上げの莫大な費用はどうするのかなど、
あまりにも現実的ではなく夢の話にしかなっていないのが現状。

よって、現状では技術面でもコスト面でも大量生産は「非現実的」と言わざるを得ない。

海水ではなく鉱物として存在するマグネシウムを利用して
安全で高価な蓄電池として少量使うぐらいなら現実的にも可能だろう。

回答No.2

mrkato

残渣の安定度や電子エネルギー抽出への手順が明瞭な事は、
燃料電池としては、かなり優位と思います。

ただ、蓄電池置き換えは意味が違い困難です。
メタノール燃料電池の手持ちサイズ製品は昨年の
発売でしたが単独ですから、繋げる機器を選びます。
リチウムイオンバッテリーも革新する数種類が
製品供給開始になり、組み込み先製品ごと使用
しての評価も始まります。
大電力な「建物単位」を扱う場面ではナトリウム蓄電池
（ＮＡＳ電池）なり都市ガス供給での燃料電池や
小規模発電設備が主力で、ナトリウムは搬入手段を
標準化するまで追い上げに行けません。

さらに原点な、マグネシウムをエネルギー貯留体として
循環させる構想は、既出質問で苦しく扱われています。
質問番号7233711
（教えてｇｏｏ携帯電話でのＵＲＬ
お使いのサイトでも参照可能と思います）
http://m.oshiete1.goo.ne.jp/qa/q7233711.html

回答No.1

skip-man

私も素人ですが
塩水を入れなければ長期保存が出来る。というのは，塩水を入れたら長期間使用出来ない。
使い捨てカイロと同じだと理解しています。
自動車メーカーとの共同開発なども記事にありましたが，あくまでも補助機能としてではないでしょうか。

今後の課題は，
・何時間連続使用が出来るのか?
・完全に容器ごと交換なのか，中身のマグネシウムを交換すれば使えるようになるのか?
・マグネシウムの交換を，老人や子供でも出来るようになるのか?
・燃料用のマグネシウムは、誰でも何処ででも購入する事が出来るのか?
・一般家庭で買える金額に押さえられるのか?
・使用する塩水の，塩分濃度はどれくらいの誤差を許容出来るのか?
・空気汚染（酸化炭酸ガスの発生）の心配は多分無いんだろうけど，室内で使用した時の安全性。

あとは，専門科の意見を私も聞きたい。