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水素製造会社から水素を購入すると高価すぎるし、また安全上の不安もあった改質装置を使って、天然ガス、石油ガス、メタノール、ガソリン、軽油などから水素を取りだすという方法が、メーカーの開発目標となった。
しかしここで問題になるのは、炭化水素系燃料を利用するばあい、水素を取りだしたあとには、二酸化炭素が放出されるわけでも化石燃料を直接燃焼させるのとかわりはなく、燃料電池が内燃機関より優れているのは、その効率だけという話になる。
「改質装置は自動車には積めない。
燃料電池の効率は70%にはなりますが、改質装置の効率が30%なら、全体で20%程度です。
また、自動車の難しさは、マイナス20度でも動かなければなりません。
しかし電池は低温には弱いのです」とは、実際に燃料電池の開発を担当しているある自動車メーカーのエンジニアの話だ。
燃料電池車が21世紀はじめに実用化したとしてもエコカーとしての本韻が発揮できるようになるまでには、風力エネルギーなどによって水素が安価に生産され、また、安価で安全な流通ルート、インフラが確立した水素エネルギー文明の到来を待たなければならない。
燃料電池の開発史では、1930年に最初の公開実験が行われ、基本特許が成立している。
1960年代になると、米国GE(ゼネラル・エレクトリック)製の電池が宇宙船ジェミニに搭載されて、最初の基本特許を取得した米国=↑(ユナイテッド・テクノロジー)製の燃料電池が宇宙船アポロに使用されている。
70年代にはAFC型が潜水艦にも搭載された。
新エネルギー産業技術総合開発機構などのイ二シャチブによる国家プロジェクトもスタートしている。
o(リン酸)型の燃料電池は、すでに多くのビルや、複合商業施設などに設置されて、コ・ジエネ(発電機の廃熱を給湯、暖冷房などに利用するシステム)型発電装置として商品化段階にある。
供給する燃料は、ガス会社から供給される天然ガスでもこれまでの運転実績では、装置設置コストが出カーキロワットあたり40万円余りならば、ガス料金、メンテナンスコストを入れても電力会社から購入する。
1キロワット時当たり20円前後の電気料金と競争力を持つとされている。
ということは燃料電池が完全な商品化時代を迎えて、一般住宅用に利用できるようになった。
そして最近、最高に熱い視線を浴びているのが (固体高分子)型の燃料電池だ。
その構造は、イオン交換固体高分子電解質膜の両側に酸素(空気)極と燃料極とを接合したセルを、冷却水と空気流路のセパレータ板と、冷却水と燃料ガス流路内蔵のセパレータ板とでサンドイッチ状にしたモジュールを多数、積層させている。
技術的にブレークスルーしなければならないのは、電解質膜の製造コストの引き下げだが、いま商品化に取り組んでいるメーカーでの最大の壁は、歩留りの悪さにある。
水素、酸素が通り抜けてしまう分子レベルのピンホールがあるとも商品にはならない。
商品にはなってももセルに送り込む空気(酸素)や、燃料の水素ガス中に不純物が混ざっていて、それが電解質膜に作用するとピンホールができてしまう。
また市販される自動車での使用条件として重要なのは振動のほか、酷暑、酷寒も砂塵、公害汚染など過酷な走行条件に耐えられなければならない。
いま、 (固体高分子)型で世界のビッグ自動車メーカーが燃料電池の商品化に取り組んでいる。
商品化のための当面のコスト目標は、たとえばダイムラーベンツでは50ドル程度とされる。
たとえば、燃料電池仕様のメルセデスベンツが200馬力(部分負荷効率に優れた燃料電池は、ガソリンエンジンよりも小馬力で高性能が出せる)のモーターを搭載したとすると、そのベンツ車は、燃料電池の原価だけで約250万円。
この数字は既存のエンジンの原価の数倍から5、6倍近い。
さらに制御系、モーター系のコストがかかる。
コスト目標が実現したとしたら、好相手のクルマとして商品化できない価格ではない。
ここで明らかになることは、自動車のばあいは、数十馬力以上のモーターを搭載しなければならないのに対して、住宅用なら、出力2〜3キロワット(2馬力前後)の燃料電池で十分ということだ。
単純計算して、燃料電池仕様ベンツの燃料電池が約250万円なら、約25万円だ。
出カーキロワット一万数千円である。
すでに業務用の市場で商品化段階にあるリン酸型燃料電池では出カーキロワット40万円余りで、電力会社の電気料金となんとか競争できるという運転結果からみると、各家庭が住宅用燃料電池で自家発電したら、電気料金は、数分の1になる。
これは大変なエネルギー革命といっていい。
殺風景な送電線や、町中の電柱、電線は消えてしまい、送電、配電ロスもなくなるのだ。
同時にも住宅用の燃料電池はいつも温泉のように温かなお湯を流してくれるし、効率的な冷房、暖房装置にもなる。
このことは別として、近未来の自動車の本命は燃料電池自動車とされている。
さらに将来は、いつも風が吹いている洋上の風力発電装置などで生産された水素による水素文明の開花が期待される。
そのときの燃料電池システムの本命が純水素燃料電池だとすると、一国のエネルギーシステムを純水素で構築した国が経済的に勝利をおさめることになるはずだ。
かつて純水素は、ドイツのツェッペリン飛行船の浮力ガスとして利用されていた。
しかし大西洋横断の空の定期航路開設を目的とした巨大飛行船ヒンデンブルグ号の炎上事故以来、水素は怖いという観念が定着してしまっている。
しかし今、圧縮天然ガス自動車用のインフラ・システムを確立しておけば、その技術とシステムの純水素への転用は可能になるはずである。
近未来の自動車の動力源の本命は燃料電池とされている。
ただし、記者は燃料電池のエネルギーとしてはもっともインフラシステムの構築が困難とされている水素がもっとも適していると考えている。
現在普及が進む天然ガス自動車のためのインフラシステムは、水素ガスインフラシステム構築に転用可能なのではないか、そして、近未来の自動車の本命は燃料電池自動車なのかどうか、それともハイブリットか改良ディーゼルなのか、この見極めが日本経済の将来を決定するといってもいい。
人は、自然に依存して生きる生物である。
しかし集団社会では、社会的な依存関係を強めなければ生きてはゆけず、その依存関係のなかでは、労働が要求される。
「労働要求システム」である。
歴史的には、古代文明の主人と奴隷との関係、中世の領主と農奴の関係、近代以降の資本家と労働者との関係、現代資本主義社会の相互依存関係と、その労働関係は展開してきた。
人類文明の労働要求システムでは、労働の要求量が大きいほども自然環境が大きく破壊されている。
労働による土木建築、農業工事、製造作業などは、直接的に自然環境を破壊する。
また、賛沢な生活そしてまた、高価格商品が要求する労働は、間接的にも自然環境をその価格に比例いて破壊している。
安い商品のほうが高価格商品よりも、また、軽課税のほうが重課税よりも自然破壊量は少ない。
自国で産出する天然ガスの有効利用(エネルギーの自給と経済性)として利用が始まった天然ガス自動車は、アルゼンチン、イタリア、アメリカ、ロシアなどを中心に普及し、現在200万台以上が走行している。
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