燃料電池車(FCV)が走行中に排出する物質

質問

今まで水だけと思っていましたが、トリプルコンバインドサイクルの記事を読んでいて、

三菱重工技報 Vol.48 No.3 (2011) 発電技術特集
http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/483/483016.pdf
「燃料の都市ガスはまず SOFC に投入され，燃料の化学エネルギーがSOFC で直接電力に変換される．その後，残燃料は MGT 燃焼器に供給される．」（リンク先３枚目上部参照）

残燃料という言葉を見つけました。トリプルコンバインドサイクルの場合、FCスタックを通った燃料の中で反応しなかった物は、次の工程に流れて燃焼に使用されるようです。

考えてみればガソリン車は全開で加速すると不完全燃焼を起こす割合が多くなります。（排ガスも完全燃焼の場合より有害物質が多くなりますね。）燃料電池車も高負荷時、反応しきれなかった燃料が次の工程に流れていくのは自然だと思います。
次の工程は大気中と考えていいのでしょうか。それとも回収する装置が付いているのでしょうか。SOFCとPEFCで事情が異なるのでしょうか。

仮に排出していたとしても、問題になるような濃度にはならないのでしょうが、気になります。
また、燃料電池から排出される物質は極微量な物を含めた場合、他にもあったりするのでしょうか。
お詳しい方いませんでしょうか。よろしくお願いします。

回答No.2

ak-pp98 · ベストアンサー

こんばんは。

例に挙げられているPDFを拝見しましたが、これはGTCC発電の話ですよね。

自動車に積まれる燃料電池は、水素と空気中の酸素を反応させて、発電を行い、
駆動力は電気モーターなので、化石燃料は全く燃やしません。

従って、窒素酸化物などは発生する要素がありませんので、GTCC発電とは
全く仕組みが異なります。

仕組み的には、水蒸気又は温水が排出されるだけだと言えるので灰でしょうか。

下世話な憶測を述べるとすれば、燃料として供給される水素に、例えばですが
不純物が混ざれば、などと言う想像は出来ますが、国内で燃料用の水素を生産できる
企業は限られるでしょうし、悪徳業者が暗躍する余地は少ないと思いますが。

お礼

回答ありがとうございます。
元々燃料である水素に不純物が混入していれば当然それらはそのまま排出されますね。燃料である水素が酸素と反応しきれずに排出される可能性はあるのでしょうか。

回答No.6

deru

＞燃料電池車(FCV)
現状だと燃料電池車は水素その物を燃料として積み込みますので、水素と酸素のみでの発電になります。

一方質問者さんの言う、物はリンクの資料は見ていませんが、現在ある燃料電池車とは違って都市ガスを利用して改質水素を取り出しての燃料電池ではないでしょうか。

改質水素を利用している物として、エネファームがあります都市ガスやLPGから改質水素を取り出して発電する仕組みです、このタイプだと改質の段階でＣＯ２を排出します。

燃料電池車も単体ではではCO２を排出しませんが、燃料の水素を取り出す段階でＣＯ２は出ます。

お礼

回答ありがとうございます。
水素製造の時点でCO2が排出されないよう工場の副生水素や自然エネルギー、バイオエネルギー由来の水素が増えればいいですね。ただ、FCVにて天然ガス改質の水素を利用しても街中の騒音や空気は綺麗になると思います。

回答No.5

mt2008

燃料電池車ではなく、水素燃料エンジン車でしたら窒素酸化物 (NOx) は排出します（空気中に窒素が存在する以上仕方ない）。
ただし、従来のガソリン・ディーゼルエンジンと比べると排出量はごくわずかで、2009年に日本で初めて公道走行を許可されたバスの場合、ベース車両のディーゼルエンジンの1/90程度の排出量だったそうです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/水素自動車

お礼

回答ありがとうございます。
水素エンジン車はFCVより車両本体価格が安く済むメリットがあるのですね。今のトラックは多量のNOxやPMやらを排出していることを考えれば環境には間違いなくいいですね。航続距離に問題がなくトータルコストで勝るなら商用車で普及が進むかもしれませんね。

回答No.4

rgm79quel

＞考えてみればガソリン車は全開で加速すると不完全燃焼を起こす割合が多くなります。

これは燃料補正マップと加速時増量補正マップとを組み合わせ
理論空燃比に比して数割多く燃料を噴射させているからです。
その理由は、加速時にエンジンが息継ぎすることを防ぐためです。

燃料電池車の工藤は電気モーターのトルクによるもので、
モーターのトルクは回転数に関係なく一定でありますことも踏まえ
ガソリン車のような考察は不要であります。

なお、ガソリン車も燃焼にて水を排出してはいますが
燃料電池車の場合、リンク先のような化石燃料は使用しません為に
水以外の排出物はございません。

お礼

回答ありがとうございます。ところでFGVと関係ありませんが、
＞モーターのトルクは回転数に関係なく一定
車についてあまり詳しくありませんが、エンジンには変速機が必ずセットで付いており、エンジン＋変速機のトルクが一定になるように変速しているのではないのですか。

回答No.3

ak-pp98

一部訂正いたします。

誤
「仕組み的には、水蒸気又は温水が排出されるだけだと言えるので灰でしょうか。」

正
「仕組み的には、水蒸気又は温水が排出されるだけだと言えるのではないでしょうか。」

回答No.1

hg3

燃料電池車の燃料は水素です。
水素タンク(水素ボンベ）を搭載し、水素を直接燃料電池に供給するのです。
http://www.jari.or.jp/Portals/0/jhfc/beginner/about_fcv/index.html

ご質問のトリプルコンバインドサイクルは、発電プラントの技術であり、燃料電池車(FCV)のものとは違います。

お礼

回答ありがとうございます。
トリプルコンバインドサイクルの１段目のSOFCの燃料は水素ではないのですね。