燃料電池

一般小学生

まとめ

水素酸素水の電気分解再生可能エネルギー燃料電池自動車

解説

燃料電池は、化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する装置です。一般的な火力発電などは「燃料を燃やす（熱エネルギー）→蒸気でタービンを回す（運動エネルギー）→電気を作る」という多段階の工程を経ますが、燃料電池は化学反応から直接電気を得るため、エネルギーのロスが非常に少ないというメリットがあります。

仕組みの根幹は、中学校や高校で習う「水の電気分解」の反対です。水の電気分解では水に電気を流して水素と酸素に分けますが、燃料電池では水素と酸素を反応させて水を作る過程で電気を取り出します。この際、排出されるのは水（水蒸気）だけであり、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を排出しないため、次世代のクリーンエネルギーとして期待されています。

コラム

燃料電池は、その用途によってさまざまな場所で活用されています。家庭用では「エネファーム」という名称で、発電と同時に発生する熱を給湯に利用するシステムが普及しています。

また、乗り物の分野では「燃料電池自動車（FCV）」が実用化されています。ガソリンの代わりに水素を燃料とし、走行中に水しか出さないことから「究極のエコカー」とも呼ばれます。普及のためには、水素を補給するインフラである「水素ステーション」の設置拡大が課題となっています。さらに、信頼性の高さから宇宙船の電源としても古くから採用されており、アポロ計画などでも重要な役割を果たしました。

小学生のみなさんへ

「燃料ねんりょう電池」は、水素と酸素さんそを組み合わせて電気を作る装置そうちのことです。名前に「電池」とついていますが、電気をためておくものではなく、水素があるかぎり電気を作り続ける「小さな発電所」のような役割やくわりを持っています。

理科の実験で、水に電気を流して水素と酸素さんそに分ける「水の電気分解ぶんかい」を習うことがありますが、燃料電池はその反対のことをしています。水素と酸素さんそがくっついて水になるときに、電気が生まれる仕組みを利用しているのです。

ふつうの発電所のように物を燃やさないので、空気をよごすガスを出しません。出てくるのは水だけなので、地球にとてもやさしいエネルギーとして注目されています。最近では、この仕組みで走るバスや乗用車も街で見かけるようになっています。

ルラスタコラム

燃料電池で走る車は、走っているときにマフラーから水が出てくるんだよ。空気をよごさないから「究極のエコカー」と呼ばれているんだ。また、宇宙うちゅう船でも使われていて、作った電気は機械を動かすために、いっしょにできた水は宇宙飛行士の飲み水として使われることもあるんだよ。

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