燃料電池について
930 ：４８１：2005/07/23(土) 16:41:59
このステップを考えれば８８０でご指摘された条件よりはメタノール合成には
更にエネルギーがかかっている事になり、①ＣＯシフト反応分、
②ＣＯ２除去反応分、そして
③生産できるメタノールのモル数が、ＣＯシフト反応でのＣＯ消費分だけは
生産可能な蟻酸のモル数より少なくなる分
④生産したメタノールの燃料電池発電効率が等モル数の蟻酸より
数割小さくなる点
を含めたエネルギー比較がバイオマス蟻酸合成との間で必要になってきます。
基本的には、蟻酸合成とメタノール合成との共通点は
①バイオマスの不完全燃焼ステップ（高温ガス化ステップ）
②混合ガスからのＣＯ２除去ステップ
の２点であり、相違点は
①2CO + Ca(OH)2 → (HCOO)2Ca、(HCOO)2Ca + H2SO4 → 2HCOOH + CaSO4
②CO + 2H2 → CH3OH
の反応部分。と
③（蟻酸合成反応に使わなかった）２倍モル数の水素ガスが
電力生産に回せる点、となります。
Ca(OH)2は電気分解由来でない事を考えれば、石膏CaSO4を
農業活用・建設資材活用できる範囲で使う限り、エネルギーコスト面では
蟻酸法がやはり有利となりますが、石膏需要を越えて使う場合は、ご指摘の通り
やはり詳細なエネルギー計算が必要になってきます。また石膏需要の範囲も
やはり調査が必要です。これらの点は現在着手したばかりであり時間が更に必要です。
更にエネルギーがかかっている事になり、①ＣＯシフト反応分、
②ＣＯ２除去反応分、そして
③生産できるメタノールのモル数が、ＣＯシフト反応でのＣＯ消費分だけは
生産可能な蟻酸のモル数より少なくなる分
④生産したメタノールの燃料電池発電効率が等モル数の蟻酸より
数割小さくなる点
を含めたエネルギー比較がバイオマス蟻酸合成との間で必要になってきます。
基本的には、蟻酸合成とメタノール合成との共通点は
①バイオマスの不完全燃焼ステップ（高温ガス化ステップ）
②混合ガスからのＣＯ２除去ステップ
の２点であり、相違点は
①2CO + Ca(OH)2 → (HCOO)2Ca、(HCOO)2Ca + H2SO4 → 2HCOOH + CaSO4
②CO + 2H2 → CH3OH
の反応部分。と
③（蟻酸合成反応に使わなかった）２倍モル数の水素ガスが
電力生産に回せる点、となります。
Ca(OH)2は電気分解由来でない事を考えれば、石膏CaSO4を
農業活用・建設資材活用できる範囲で使う限り、エネルギーコスト面では
蟻酸法がやはり有利となりますが、石膏需要を越えて使う場合は、ご指摘の通り
やはり詳細なエネルギー計算が必要になってきます。また石膏需要の範囲も
やはり調査が必要です。これらの点は現在着手したばかりであり時間が更に必要です。
931 ：４８１：2005/07/23(土) 16:43:03
以上、端的に申し上げれば、バイオマスから燃料電池用の液体燃料を合成する際に
「メタノールでは蟻酸と比較し生産可能なモル数が約半分となり、しかも
等モル数の蟻酸と比較して、燃料電池出力が数割落ちる上、バイオマス不完全燃焼で
ＣＯと共に同時に得られる水素ガスを消費し、其の分の電力生産量をスポイルする」
という事で、ＣＯ２ガスの部分は同じである以上、副産物の石膏、硫酸カリ、硫酸ソーダ
の需要量の範囲で液体燃料化するならば、メタノール合成よりは圧倒的に有利となる。
問題はその需要を越えた範囲で使う場合であり、其の場合は副産物の電気分解に
必要なエネルギーの熱力学的査定が詳細に求められる。ただその結果不利な数値が出た
場合でも軍隊やレジャー利用等分の特殊利用需要（高出力）は相応に残っている
というところではないでしょうか？
いずれにせよ更なる調査が必要であり、これに関してはまだ時間がかかります。
「メタノールでは蟻酸と比較し生産可能なモル数が約半分となり、しかも
等モル数の蟻酸と比較して、燃料電池出力が数割落ちる上、バイオマス不完全燃焼で
ＣＯと共に同時に得られる水素ガスを消費し、其の分の電力生産量をスポイルする」
という事で、ＣＯ２ガスの部分は同じである以上、副産物の石膏、硫酸カリ、硫酸ソーダ
の需要量の範囲で液体燃料化するならば、メタノール合成よりは圧倒的に有利となる。
問題はその需要を越えた範囲で使う場合であり、其の場合は副産物の電気分解に
必要なエネルギーの熱力学的査定が詳細に求められる。ただその結果不利な数値が出た
場合でも軍隊やレジャー利用等分の特殊利用需要（高出力）は相応に残っている
というところではないでしょうか？
いずれにせよ更なる調査が必要であり、これに関してはまだ時間がかかります。
932 ：４８１：2005/07/23(土) 18:43:34
【注意】燃料電池の燃料源についての客観的な討論抜きには
効率的な燃料電池開発は行いにくいと思います。化学は化学工学だけのもの
ではなく、生物化学もあれば、農芸化学、森林化学もあります。皆、「化学」
である点は共通しています。協調・共生の精神が必要ではないでしょうか。
◆
特定外来生物の利用（ネピアグラス）
http://yamaguchi.lin.go.jp/souti/kennkyuBN/nepia.pdf
原産地： アフリカ
１９３７年： 奄美大島に導入
①多年生、草丈２～３ｍ
②１５０トン/ha（無肥料区＠沖縄） 乾物７５トン
③２５０トン/ha（肥料区＠沖縄） 乾物１２５トン
トヨタ・ＮＥＤＯの高温ガス化ガス利用ＭＣＦＣの発電効率は２ｋＷ/kg
よって１ヘクタールの栽培地当たり１２５トン×２０００ｋＷ/トン＝２５万ｋＷ
を生産可能。
効率的な燃料電池開発は行いにくいと思います。化学は化学工学だけのもの
ではなく、生物化学もあれば、農芸化学、森林化学もあります。皆、「化学」
である点は共通しています。協調・共生の精神が必要ではないでしょうか。
◆
特定外来生物の利用（ネピアグラス）
http://yamaguchi.lin.go.jp/souti/kennkyuBN/nepia.pdf
原産地： アフリカ
１９３７年： 奄美大島に導入
①多年生、草丈２～３ｍ
②１５０トン/ha（無肥料区＠沖縄） 乾物７５トン
③２５０トン/ha（肥料区＠沖縄） 乾物１２５トン
トヨタ・ＮＥＤＯの高温ガス化ガス利用ＭＣＦＣの発電効率は２ｋＷ/kg
よって１ヘクタールの栽培地当たり１２５トン×２０００ｋＷ/トン＝２５万ｋＷ
を生産可能。
933 ：４８１：2005/07/23(土) 18:44:28
一方、２０００年度の日本全体の発電電力量は９３９６億ｋＷｈ。
９３９６億ｋＷｈ÷２５万ｋＷ/ha＝３７６万ha
これに対し、日本全体の遊休地面積は４００万ha。
http://www.mlit.go.jp/singikai/kokudosin/kaikaku/kokudonosouzou/2/shiryou2-2.pdf
以上の結果より、特定外来生物を活用し、休耕田・遊休地活用し、
既に商品化が開始しているＳＯＦＣや現在開発中のＭＣＦＣを活用しさえすれば
それだけでも日本全体の全電力を賄える事になる。
（すなわちこれに前述の森林利用、可燃性廃棄物利用、
太陽光発電利用、水力発電利用等を組み合わせると、日本全体のエネルギーの
４割を占めている電気エネルギー以外のエネルギー部分の相当割合が
自給できる可能性が高まる）
９３９６億ｋＷｈ÷２５万ｋＷ/ha＝３７６万ha
これに対し、日本全体の遊休地面積は４００万ha。
http://www.mlit.go.jp/singikai/kokudosin/kaikaku/kokudonosouzou/2/shiryou2-2.pdf
以上の結果より、特定外来生物を活用し、休耕田・遊休地活用し、
既に商品化が開始しているＳＯＦＣや現在開発中のＭＣＦＣを活用しさえすれば
それだけでも日本全体の全電力を賄える事になる。
（すなわちこれに前述の森林利用、可燃性廃棄物利用、
太陽光発電利用、水力発電利用等を組み合わせると、日本全体のエネルギーの
４割を占めている電気エネルギー以外のエネルギー部分の相当割合が
自給できる可能性が高まる）
934 ：４８１：2005/07/23(土) 18:49:26
但し、これは日照量が多い（すなわち光合成能力が高い）沖縄での
栽培条件での数値であり、これを全国展開すれば恐らくは収量が半分になる。
また元々はアフリカ産なので本土用に品種改良を行うのが望ましい。
また品種改良したネピアグラスを全国の遊休地や森林地域に
大規模栽培する場合は、（ダイオキシン類の疫学的実害がないにも関わらず
高温ガス化装置の普及を妨げている）ダイオキシン類特別対策措置法と共に、
今年１月から施行された特定外来生物法を撤廃若しくは大幅緩和する必要が
出てくる。外来生物の導入抜きに２１世紀は乗り切れない可能性が高い。
また本方向性で進む場合、ハーバーボッシュ法での工業的窒素固定
N2(気)+3H2(気)⇔2NH3(気)+92kJ
を可能な限り化石燃料抜きに進める技術を同時に開発していくか、
それが出来ないならば石油にしかできない石油の利用法として
ハーバーボッシュ法を位置づけ窒素肥料の生産を進めていく必要がある
と考えられる
栽培条件での数値であり、これを全国展開すれば恐らくは収量が半分になる。
また元々はアフリカ産なので本土用に品種改良を行うのが望ましい。
また品種改良したネピアグラスを全国の遊休地や森林地域に
大規模栽培する場合は、（ダイオキシン類の疫学的実害がないにも関わらず
高温ガス化装置の普及を妨げている）ダイオキシン類特別対策措置法と共に、
今年１月から施行された特定外来生物法を撤廃若しくは大幅緩和する必要が
出てくる。外来生物の導入抜きに２１世紀は乗り切れない可能性が高い。
また本方向性で進む場合、ハーバーボッシュ法での工業的窒素固定
N2(気)+3H2(気)⇔2NH3(気)+92kJ
を可能な限り化石燃料抜きに進める技術を同時に開発していくか、
それが出来ないならば石油にしかできない石油の利用法として
ハーバーボッシュ法を位置づけ窒素肥料の生産を進めていく必要がある
と考えられる
相変わらず意味の無い引用なんで削除よろ。
936 ：４８１：2005/07/23(土) 19:03:58
視野が狭すぎますよ、貴方。
視野が狭いのはてめーだ。
938 ：４８１：2005/07/24(日) 12:32:45
>視野が狭いのはてめーだ。
【国家として１兆円の黒字で電力自給率１００％達成】
～燃料電池ＭＣＦＣ、ＳＯＦＣによりエネルギー農業振興を～
我が国の全消費電力９３９６億ｋＷｈ（資源エネルギー庁ＨＰより）のうち
水力発電分が約１０％。
家庭用太陽電池等で約１０％
（投稿８９５方式で無理の少ない新たな環境法を制定した場合）。
残りの８０％の電力量を、ＮＥＤＯが開示した
実質的な高温ガス化ガス利用ＭＣＦＣの発電効率（２ｋＷｈ/ｋｇ）で
賄う場合（実際はＭＣＦＣより効率が高いＳＯＦＣが主と推測されるが）に、
必要なバイオマス量は
７５０２億ｋＷｈ ÷ ２０００ｋＷｈ/トン ＝ ３．７５億トン。
多年生草の外来生物ネピアグラスを用いれば沖縄県で
２５０トン/ha（窒素肥料区＠沖縄） 乾物１２５トン
の収量が得られている。日射量が少なく光合成能力にやや劣る本土に
類縁種を導入した場合は、収量がその半分として乾物６０トン/ha。
（ただ本土用に品種改良した方が良い。また特定外来生物法の大幅緩和が必要。）
【国家として１兆円の黒字で電力自給率１００％達成】
～燃料電池ＭＣＦＣ、ＳＯＦＣによりエネルギー農業振興を～
我が国の全消費電力９３９６億ｋＷｈ（資源エネルギー庁ＨＰより）のうち
水力発電分が約１０％。
家庭用太陽電池等で約１０％
（投稿８９５方式で無理の少ない新たな環境法を制定した場合）。
残りの８０％の電力量を、ＮＥＤＯが開示した
実質的な高温ガス化ガス利用ＭＣＦＣの発電効率（２ｋＷｈ/ｋｇ）で
賄う場合（実際はＭＣＦＣより効率が高いＳＯＦＣが主と推測されるが）に、
必要なバイオマス量は
７５０２億ｋＷｈ ÷ ２０００ｋＷｈ/トン ＝ ３．７５億トン。
多年生草の外来生物ネピアグラスを用いれば沖縄県で
２５０トン/ha（窒素肥料区＠沖縄） 乾物１２５トン
の収量が得られている。日射量が少なく光合成能力にやや劣る本土に
類縁種を導入した場合は、収量がその半分として乾物６０トン/ha。
（ただ本土用に品種改良した方が良い。また特定外来生物法の大幅緩和が必要。）
939 ：４８１：2005/07/24(日) 12:33:38
一方、国内の遊休地が４００万haなので
４００万ha × ６０トン ＝ ２．４億トン（乾物）は確保可能。
其の上に可燃性廃棄物２．１億トンより多い
生物系廃棄物３．６億トン（うち乾物１．８億トン）を本目的に
政策投入すれば、計４．２億トン（乾物）となり、上の３．７５億トンより多くなり
この段階で日本全体の電力自給率は１００％となり、原発由来の
高レベル放射性廃棄物問題と火力発電所由来のＣＯ２問題は解決できる。
これに必要なバイオマス採集費は１トン１万円（富士通総研）として２．４兆円。
（生物系廃棄物の収集は新規の環境税を設定し原則として排出者責任
とすると同時に従来からの廃棄物処理経費２兆円程の枠内で賄った場合）、
年収３００万円として８０万人の新規雇用がエネルギー農業に生まれる。
それに対し、この分の従来のエネルギー調達費（原油、石炭、天然ガス、ウラン）は
３．４兆円。従って国家としても１兆円の黒字となる。
本燃料電池戦略を政府が政策導入すれば、輸入作物に押された日本の農業は
全国的に息を吹き返す。また特に亜熱帯の沖縄県では高収量（光合成）が
期待されるので、経済停滞に苦しんでいる沖縄振興にも大きなメリットとなる。
燃料電池を用いた林業振興法に関しては次に考察したい。
４００万ha × ６０トン ＝ ２．４億トン（乾物）は確保可能。
其の上に可燃性廃棄物２．１億トンより多い
生物系廃棄物３．６億トン（うち乾物１．８億トン）を本目的に
政策投入すれば、計４．２億トン（乾物）となり、上の３．７５億トンより多くなり
この段階で日本全体の電力自給率は１００％となり、原発由来の
高レベル放射性廃棄物問題と火力発電所由来のＣＯ２問題は解決できる。
これに必要なバイオマス採集費は１トン１万円（富士通総研）として２．４兆円。
（生物系廃棄物の収集は新規の環境税を設定し原則として排出者責任
とすると同時に従来からの廃棄物処理経費２兆円程の枠内で賄った場合）、
年収３００万円として８０万人の新規雇用がエネルギー農業に生まれる。
それに対し、この分の従来のエネルギー調達費（原油、石炭、天然ガス、ウラン）は
３．４兆円。従って国家としても１兆円の黒字となる。
本燃料電池戦略を政府が政策導入すれば、輸入作物に押された日本の農業は
全国的に息を吹き返す。また特に亜熱帯の沖縄県では高収量（光合成）が
期待されるので、経済停滞に苦しんでいる沖縄振興にも大きなメリットとなる。
燃料電池を用いた林業振興法に関しては次に考察したい。
940 ：４８１：2005/07/24(日) 14:20:40
【分散型ＳＯＦＣ等を用いた森林活用で国家全体のエネルギーを賄えるか？】
～全森林面積の４割の人工林部分だけで対応可能～
国家全体の電力エネルギーは、国家全体のエネルギー量の４割程に
過ぎない。残りの６割程のエネルギー（自動車燃料など）を仮に全て
電力転換で賄いバイオマスで補う場合、必要量は後、更に約６．５億トンとなる。
この６．５億トンを確保するのに必要な植物栽培面積は、
６．５億トン ÷ ６０トン/ha ＝ １０８０万ha
一方、森林面積は２５００万haなので、かなり大雑把に言えば
森林面積の約６割の天然林部分を野生動物の生物多様性保全や
水源確保、土砂災害防止等の「森林の多機能保持」ために確保した上で、
残り４割の人工林を中心とした部分でエネルギー植物栽培を行う形となる。
～全森林面積の４割の人工林部分だけで対応可能～
国家全体の電力エネルギーは、国家全体のエネルギー量の４割程に
過ぎない。残りの６割程のエネルギー（自動車燃料など）を仮に全て
電力転換で賄いバイオマスで補う場合、必要量は後、更に約６．５億トンとなる。
この６．５億トンを確保するのに必要な植物栽培面積は、
６．５億トン ÷ ６０トン/ha ＝ １０８０万ha
一方、森林面積は２５００万haなので、かなり大雑把に言えば
森林面積の約６割の天然林部分を野生動物の生物多様性保全や
水源確保、土砂災害防止等の「森林の多機能保持」ために確保した上で、
残り４割の人工林を中心とした部分でエネルギー植物栽培を行う形となる。
941 ：４８１：2005/07/24(日) 14:21:56
其の場合、森林生態系の半分がもはや森林生態系ではない
人工生態系と化すが、もともと現在の森林生態系の４割は
実は既に人工生態系（すなわち人工林）であり、古来からの広葉樹林
を中心とた自然生態系とは既に異なった様式に大幅改造されている。
この方向性で進む場合、同じ森林単位面積当たりからのバイオマス生産量
が従来の木材利用よりの数倍になり労力軽減できる事を踏まえ、１トン１万円と
収集コストを設定した場合、森林部分のバイオマス採集に６．５兆円の予算が必要となり
更に２２０万人（年収３００万円）の雇用が森林活用で生まれる。現在、
林業雇用者は全国で６万人に過ぎないので、この２２０万人という雇用者数は
空前絶後といえる。
人工生態系と化すが、もともと現在の森林生態系の４割は
実は既に人工生態系（すなわち人工林）であり、古来からの広葉樹林
を中心とた自然生態系とは既に異なった様式に大幅改造されている。
この方向性で進む場合、同じ森林単位面積当たりからのバイオマス生産量
が従来の木材利用よりの数倍になり労力軽減できる事を踏まえ、１トン１万円と
収集コストを設定した場合、森林部分のバイオマス採集に６．５兆円の予算が必要となり
更に２２０万人（年収３００万円）の雇用が森林活用で生まれる。現在、
林業雇用者は全国で６万人に過ぎないので、この２２０万人という雇用者数は
空前絶後といえる。
942 ：４８１：2005/07/24(日) 14:22:45
この場合、先の遊休地活用の２．４兆円分の支出と合わせると８．９兆円の
支出（バイオマス採集費）となる。それに対し現在の国家のエネルギー輸入経費は
（現在１バレル６０ドルを越えた原油価格が半分だった）３年前の段階でも８．５兆円。
この場合０．４兆円の赤字となるがほぼ帳尻があう。しかし海外へ支払う８．５兆円は
内需拡大効果にはつながりにくいが、国内雇用に用いる８．９兆円は
お金が国内で回るので国内雇用が新たな国内雇用を別分野で生む効果
（内需拡大効果）を繰り返し波及発生させ、その結果、生まれるＧＮＰを考えると、
国家としては更に有利となる。また原油国際価格や天然ガス価格の急騰
に伴いエネルギー輸入料金は現在、急騰している事を考えれば、上の差は
今後どんどん広がるであろう。
この方向性で進む場合の最大の問題点の一つは、森林を整地する土木経費を
一定割合で考えないといけない点であるが、それは２１世紀型公共事業の枠内で
行うしかないだろう。もう道路や橋の大半を国家として作り終えているならば、
こういった整地や、ＭＣＦＣ，ＳＯＦＣ設置（輸送費を考えれば小規模のものを
全国に大量設置するのが望ましい）に公共事業費を落とすのが国益に適っている
のではないだろうか？なおＭＣＦＣや海外では既に商品が出ているＳＯＦＣは
共に白金（貴金属）を使わないので、其の分、設備費も抑制でき、特にＳＯＦＣは
電解質がセラミックで耐久性が高いので、設備維持費も（汚染防止のための
高レベル管理や高レベル放射性廃棄物処理が必要な）原発と比較し
有利なのではないだろうか。
支出（バイオマス採集費）となる。それに対し現在の国家のエネルギー輸入経費は
（現在１バレル６０ドルを越えた原油価格が半分だった）３年前の段階でも８．５兆円。
この場合０．４兆円の赤字となるがほぼ帳尻があう。しかし海外へ支払う８．５兆円は
内需拡大効果にはつながりにくいが、国内雇用に用いる８．９兆円は
お金が国内で回るので国内雇用が新たな国内雇用を別分野で生む効果
（内需拡大効果）を繰り返し波及発生させ、その結果、生まれるＧＮＰを考えると、
国家としては更に有利となる。また原油国際価格や天然ガス価格の急騰
に伴いエネルギー輸入料金は現在、急騰している事を考えれば、上の差は
今後どんどん広がるであろう。
この方向性で進む場合の最大の問題点の一つは、森林を整地する土木経費を
一定割合で考えないといけない点であるが、それは２１世紀型公共事業の枠内で
行うしかないだろう。もう道路や橋の大半を国家として作り終えているならば、
こういった整地や、ＭＣＦＣ，ＳＯＦＣ設置（輸送費を考えれば小規模のものを
全国に大量設置するのが望ましい）に公共事業費を落とすのが国益に適っている
のではないだろうか？なおＭＣＦＣや海外では既に商品が出ているＳＯＦＣは
共に白金（貴金属）を使わないので、其の分、設備費も抑制でき、特にＳＯＦＣは
電解質がセラミックで耐久性が高いので、設備維持費も（汚染防止のための
高レベル管理や高レベル放射性廃棄物処理が必要な）原発と比較し
有利なのではないだろうか。
943 ：４８１：2005/07/24(日) 14:24:17
またバイオマス活用の場合、光合成量すなわち日射量が大きく物を言うので
沖縄県、九州等の南日本にメガフロートを設置して大規模栽培を行う方向性の
http://www.nmri.go.jp/ocn/megafloat/megafloat_j.html
採算性も検討していく価値があるかもしれない。こういった目的の場合のメガフロートは
人間が住む訳でも飛行場にする訳でもないので、「いかだ」クラスの必要最小限
の構造強度でよく、そうすれば設置費用も相応に安価に対応できる。
なおこういった方向性がもし難しければ、其の場合はインドネシア等の東南アジア
で１０００万haを確保して現地の方々を雇用して保全生態学に配慮した上で
大規模熱帯農業を行い持続的に生産したネピアグラス等のエネルギー作物を
何らかの形態（作物、メタノール、蟻酸、液化した不完全燃焼ガス、水溶させた
燃焼ガス等）で輸入するしかないが、其の場合は原油と比較し、熱帯雨林を持つ
複数の国家に分散投資するのが国家安定上望ましい。
沖縄県、九州等の南日本にメガフロートを設置して大規模栽培を行う方向性の
http://www.nmri.go.jp/ocn/megafloat/megafloat_j.html
採算性も検討していく価値があるかもしれない。こういった目的の場合のメガフロートは
人間が住む訳でも飛行場にする訳でもないので、「いかだ」クラスの必要最小限
の構造強度でよく、そうすれば設置費用も相応に安価に対応できる。
なおこういった方向性がもし難しければ、其の場合はインドネシア等の東南アジア
で１０００万haを確保して現地の方々を雇用して保全生態学に配慮した上で
大規模熱帯農業を行い持続的に生産したネピアグラス等のエネルギー作物を
何らかの形態（作物、メタノール、蟻酸、液化した不完全燃焼ガス、水溶させた
燃焼ガス等）で輸入するしかないが、其の場合は原油と比較し、熱帯雨林を持つ
複数の国家に分散投資するのが国家安定上望ましい。
944 ：４８１：2005/07/24(日) 14:24:58
以上の方向性を国家として採用した場合、資源小国である日本においても
エネルギー自給率は１００％になりえる可能性が現実化する。それも未来技術ではなく
現在の技術段階だけで１００％になりえる。そして今まで海外に払っている
８．５兆円のエネルギー輸入経費で、国内に３００万人（年収３００万円）もの
バイオマス採集雇用を生み出せる。そうすれば日本国家の農林業が復活する。
またこの方向性が日本発で海外波及すれば、激しい紆余曲折があったり、
あるいは時間がかかったりしても、最終的には「グローバルな社会安定化」につながるだろう。
（また石油やウランは石油やウランにしか使えない用途にのみ限定して使えば
何世紀にもわたって使えるようになるので石油利権ともやはり共生していけるはずである）
以上の論点に関し、勘違い等がないか、広くご意見をいただければ幸いです。
＊なお確かに化学色が相対的に低下し社会論が増加してきましたので、
今度の投稿からは（純粋な化学以外は）原則として「化学板」から「未来技術板」
に移行させていただきます。色々とお教えいただき誠に有難うございました。
エネルギー自給率は１００％になりえる可能性が現実化する。それも未来技術ではなく
現在の技術段階だけで１００％になりえる。そして今まで海外に払っている
８．５兆円のエネルギー輸入経費で、国内に３００万人（年収３００万円）もの
バイオマス採集雇用を生み出せる。そうすれば日本国家の農林業が復活する。
またこの方向性が日本発で海外波及すれば、激しい紆余曲折があったり、
あるいは時間がかかったりしても、最終的には「グローバルな社会安定化」につながるだろう。
（また石油やウランは石油やウランにしか使えない用途にのみ限定して使えば
何世紀にもわたって使えるようになるので石油利権ともやはり共生していけるはずである）
以上の論点に関し、勘違い等がないか、広くご意見をいただければ幸いです。
＊なお確かに化学色が相対的に低下し社会論が増加してきましたので、
今度の投稿からは（純粋な化学以外は）原則として「化学板」から「未来技術板」
に移行させていただきます。色々とお教えいただき誠に有難うございました。
945 ：あるケミストさん：2005/07/24(日) 21:15:26
荒しは無視して議論をしましょう。
やっぱり、メタン改質が一番の有望株なんですかね？少し前に、ジメチルエーテルの質問もあったけど。
やっぱり、メタン改質が一番の有望株なんですかね？少し前に、ジメチルエーテルの質問もあったけど。
946 ：４８１：2005/07/25(月) 09:55:45
最後の補足：
【ポータブル電源としての液体燃料需要予測】
東芝によるとＤＭＦＣ試作ノートパソコンは50ccで約5時間稼動、
携帯電話はメタノール25ccの供給で携帯電話用リチウム電池
約6個分の機能を示すという。
ノートパソコンを１人１日２時間使うとしてメタノールを１人２０ｃｃ使用。
携帯電話は２５ｃｃで６日稼動するので、１人１日４ｃｃ。
ただ皆が皆、ノートＰＣを持ち歩いている訳ではない。
よってメタノール民生需要を最大１人１日２４ｃｃと試算。
その場合、１年で２４ｃｃ×３６５日＝８７６０ｃｃ＝８．８Ｌ使用
これを小さな子供を除いた日本人口となる１億人が国内利用するとすると
８．８Ｌ×１億人＝８．８億Ｌ＝約８０万トン
程度のメタノール需要となる。これに軍隊（防衛庁・海上保安庁等）や
信号機（国土交通省）等の高出力用特殊ニーズが入る
としてこの３倍。約３００万トン。
【ポータブル電源としての液体燃料需要予測】
東芝によるとＤＭＦＣ試作ノートパソコンは50ccで約5時間稼動、
携帯電話はメタノール25ccの供給で携帯電話用リチウム電池
約6個分の機能を示すという。
ノートパソコンを１人１日２時間使うとしてメタノールを１人２０ｃｃ使用。
携帯電話は２５ｃｃで６日稼動するので、１人１日４ｃｃ。
ただ皆が皆、ノートＰＣを持ち歩いている訳ではない。
よってメタノール民生需要を最大１人１日２４ｃｃと試算。
その場合、１年で２４ｃｃ×３６５日＝８７６０ｃｃ＝８．８Ｌ使用
これを小さな子供を除いた日本人口となる１億人が国内利用するとすると
８．８Ｌ×１億人＝８．８億Ｌ＝約８０万トン
程度のメタノール需要となる。これに軍隊（防衛庁・海上保安庁等）や
信号機（国土交通省）等の高出力用特殊ニーズが入る
としてこの３倍。約３００万トン。
947 ：４８１：2005/07/25(月) 09:56:18
この３００万トンを生産するに要するバイオマス量は６００万トン（乾物）。
これをメタノールより高出力の蟻酸換算した場合、蟻酸の方が
単位バイオマス重量当たりの生産可能モル数が多い（ＣＯシフト反応
によるＣＯモル数の目減りがないため）ので必要バイオマス量は５００万トン。
生産コストは（バイオメタノールの場合は）１トン４万円と報告されており
蟻酸も反応過程から推定し同程度（場合によればメタノールより安い）
なので国内市場は２０００億円程度か。ただこれは原価換算なので
市場販売価格で見ればこの２倍以上の市場が生まれる。
投稿９３０の化学式にそってバイオマスからの蟻酸生産に（エネルギーが
かかる電気分解に由来しない）水酸化カルシウムを使う場合、副産物は石膏。
2CO + Ca(OH)2 → (HCOO)2Ca、(HCOO)2Ca + H2SO4 → 2HCOOH + CaSO4
しかし石膏の国内需要は１０００万トンもある。よって（環境製品を優先させる）
グリーン購入法でバイオマス由来の石膏利用を優先させる方向性をとれば、
副産物の石膏を反応後にわざわざ（貴重なエネルギーを使って）電気分解
回収する必要はなくなり、バイオマスメタノール法よりも生産モル数と出力共に
高い蟻酸生産の方がエネルギー面でも経済面でもやはり圧倒的に有利となり、
４０００億円市場は（一定の安全性への配慮を考慮した上で）
主に蟻酸の方向性で進む可能性も捨てきれない。
これをメタノールより高出力の蟻酸換算した場合、蟻酸の方が
単位バイオマス重量当たりの生産可能モル数が多い（ＣＯシフト反応
によるＣＯモル数の目減りがないため）ので必要バイオマス量は５００万トン。
生産コストは（バイオメタノールの場合は）１トン４万円と報告されており
蟻酸も反応過程から推定し同程度（場合によればメタノールより安い）
なので国内市場は２０００億円程度か。ただこれは原価換算なので
市場販売価格で見ればこの２倍以上の市場が生まれる。
投稿９３０の化学式にそってバイオマスからの蟻酸生産に（エネルギーが
かかる電気分解に由来しない）水酸化カルシウムを使う場合、副産物は石膏。
2CO + Ca(OH)2 → (HCOO)2Ca、(HCOO)2Ca + H2SO4 → 2HCOOH + CaSO4
しかし石膏の国内需要は１０００万トンもある。よって（環境製品を優先させる）
グリーン購入法でバイオマス由来の石膏利用を優先させる方向性をとれば、
副産物の石膏を反応後にわざわざ（貴重なエネルギーを使って）電気分解
回収する必要はなくなり、バイオマスメタノール法よりも生産モル数と出力共に
高い蟻酸生産の方がエネルギー面でも経済面でもやはり圧倒的に有利となり、
４０００億円市場は（一定の安全性への配慮を考慮した上で）
主に蟻酸の方向性で進む可能性も捨てきれない。
948 ：４８１：2005/07/25(月) 09:56:49
国家のメインのエネルギーを投稿９３８－９４４で示した形で
バイオマス１０億トンの戦略活用で１００％自給し、其の上でその２０分の１
のバイオマス量で液体燃料も同時生産すれば、主に光合成を通した太陽光線
の持続的利用系で、国家のエネルギー体系はほぼ完全に持続的に自給でき、
８．５兆円のエネルギー輸入経費を全て農林業雇用（３００万人規模）
に振り向ける事が可能となる。年収３００万円で３００万人雇用とは
我が国の労働者人口６５７２万人の４．５％に相当し、、現在４％台の
失業率はゼロに限りなく。社会安定度は格段に上がるだろう。
バイオマス１０億トンの戦略活用で１００％自給し、其の上でその２０分の１
のバイオマス量で液体燃料も同時生産すれば、主に光合成を通した太陽光線
の持続的利用系で、国家のエネルギー体系はほぼ完全に持続的に自給でき、
８．５兆円のエネルギー輸入経費を全て農林業雇用（３００万人規模）
に振り向ける事が可能となる。年収３００万円で３００万人雇用とは
我が国の労働者人口６５７２万人の４．５％に相当し、、現在４％台の
失業率はゼロに限りなく。社会安定度は格段に上がるだろう。
949 ：４８１：2005/07/25(月) 09:59:58
訂正：
現在４％台の 失業率はゼロに限りなく近づく。
社会安定度は格段に上がるだろう。
現在４％台の 失業率はゼロに限りなく近づく。
社会安定度は格段に上がるだろう。
950 ：４８１：2005/07/25(月) 18:27:47
訂正：
投稿９３８－９４４に示した
ネピアグラスの水分含量は５０％ではなく８５％でした。
議論の進展を図るためにそれに基づいた再計算を
「未来技術板：燃料電池」に記しました。
http://science3.2ch.net/test/read.cgi/future/1004552042/l50
化学工学面での注意点に関して丁寧にお教えいただき
誠に有難うございました。益々のご発展をお祈りします。
投稿９３８－９４４に示した
ネピアグラスの水分含量は５０％ではなく８５％でした。
議論の進展を図るためにそれに基づいた再計算を
「未来技術板：燃料電池」に記しました。
http://science3.2ch.net/test/read.cgi/future/1004552042/l50
化学工学面での注意点に関して丁寧にお教えいただき
誠に有難うございました。益々のご発展をお祈りします。
ちなみにスレ通りに行って、メタンの燃料電池(SOFC)利用では
最近ドライメタンでもなかなか面白い結果が出てきているので
うまくすればそのままいけるかもと思います。
最近ドライメタンでもなかなか面白い結果が出てきているので
うまくすればそのままいけるかもと思います。
SOFCは作動温度がやたら高いのがネックだよねぇ。。。
集中型電源としてなら使えるかも知れないけど、廃熱利用をどうするか。
分散型電源とか熱電併給には使えそうもないけど、効率はどんなものなんでしょ。
かといって、PEFCやMCFCでメタンの直接供給は出来ないし。
元々廃熱の利用先のない自動車はこのまま水素供給で行くんでしょうね。
集中型電源としてなら使えるかも知れないけど、廃熱利用をどうするか。
分散型電源とか熱電併給には使えそうもないけど、効率はどんなものなんでしょ。
かといって、PEFCやMCFCでメタンの直接供給は出来ないし。
元々廃熱の利用先のない自動車はこのまま水素供給で行くんでしょうね。
SOFCの作動温度はGDCで上手く働く系が見つかれば600℃くらいまで
落とせないですかね?
あとサイエンスかネイチャーのどっちかで、
極薄のYSZあたりを使って高出力が出たという報告があった気はしますが。
落とせないですかね?
あとサイエンスかネイチャーのどっちかで、
極薄のYSZあたりを使って高出力が出たという報告があった気はしますが。
955 ：あるケミストさん：2005/07/29(金) 17:04:16
ＳＯＦＣは作動温度を下げると補助触媒が必要になるよ。
貴金属が使われるから、コストがネックになる。
燃料電池の部材って何でもそうだけど、特性とコストがトレードオフなんだよね。
貴金属が使われるから、コストがネックになる。
燃料電池の部材って何でもそうだけど、特性とコストがトレードオフなんだよね。
956 ：あるケミストさん：2005/07/30(土) 21:04:57
957 ：あるケミストさん：2005/07/30(土) 23:09:42
>>951
おぉ夢の触媒反応だねぇ。
いろいろ試すけど、ほとんどCO2になっちゃうんだよな。orz
カップリング反応はC2の選択率が何故か２０％程度止まってしまう。
メタンの部分酸化とカップリング反応は
俺の生きているうちに実現を見たいな。
おぉ夢の触媒反応だねぇ。
いろいろ試すけど、ほとんどCO2になっちゃうんだよな。orz
カップリング反応はC2の選択率が何故か２０％程度止まってしまう。
メタンの部分酸化とカップリング反応は
俺の生きているうちに実現を見たいな。
結局、水蒸気改質が、現時点で一番使える技術だって事か。
>>959
水性ガス経由してないですか?
水性ガス経由してないですか?
961 ：プログラム：2005/08/01(月) 15:40:16
ここ、もうすぐ1000にんだ！
ここ、もうすぐ1000にんだあ！
963 ：あるケミストさん：2005/08/01(月) 21:08:57
964 ：あるケミストさん：2005/08/15(月) 02:52:57
燃料電池以外の新しい「エンジン」の開発はないのでしょうか？
エンジンは内燃機関のことでは
違うよ。演算プログラムの事だろ？
>>964-966
http://jiten.www.infoseek.co.jp/Katakana?sv=DC&pg=result_kn.html&col=KN&qt=%A5%A8%A5%F3%A5%B8%A5%F3
http://jiten.www.infoseek.co.jp/Eiwa?qt=engine&sm=1&pg=result_e.html&col=EW&sv=DC
機械的運動を発生しない燃料電池をエンジンと呼ぶのはどうかと思うが、例えば
「科学技術を発展させる駆動力となるもの」のような比喩的使い方なら許す。
http://jiten.www.infoseek.co.jp/Katakana?sv=DC&pg=result_kn.html&col=KN&qt=%A5%A8%A5%F3%A5%B8%A5%F3
http://jiten.www.infoseek.co.jp/Eiwa?qt=engine&sm=1&pg=result_e.html&col=EW&sv=DC
機械的運動を発生しない燃料電池をエンジンと呼ぶのはどうかと思うが、例えば
「科学技術を発展させる駆動力となるもの」のような比喩的使い方なら許す。
968 ：あるケミストさん：2005/08/20(土) 12:20:51
ログにも若干ありますが現在、自動車用、家庭用問わず
セパレーター成型を行っているところはどこがあるでしょうか？
日清紡績や東海カーボンはHPにも載せているようなのですが
車載用だと試作とはいえ相当な枚数を作っていると思うのですが。
セパレーター成型を行っているところはどこがあるでしょうか？
日清紡績や東海カーボンはHPにも載せているようなのですが
車載用だと試作とはいえ相当な枚数を作っていると思うのですが。
969 ：あるケミストさん：2005/08/25(木) 01:49:03
既出だがこの小さい金型メーカーもやってるみたいだぞ。
http://www.seikoh-giken.co.jp/irinfo/pdf/pre_16_13.pdf
他の金型メーカーにもあるんじゃないか？
http://www.seikoh-giken.co.jp/irinfo/pdf/pre_16_13.pdf
他の金型メーカーにもあるんじゃないか？
970 ：あるケミストさん：2005/08/25(木) 21:47:38
燃料電池の電解質には液状よりも膜状の方がよいと聞いたことがあります。
なぜ膜状の方がよいのでしょうか？
液状の方が形成性や電極の接触性なども高いような気がしてなりません。
また膜よりもガスクロスオーバーの危険性も低いように思えます。
漏れてしまうということも考えられますが、漏れない以外に膜状の利点は
何があるのでしょうか？
なぜ膜状の方がよいのでしょうか？
液状の方が形成性や電極の接触性なども高いような気がしてなりません。
また膜よりもガスクロスオーバーの危険性も低いように思えます。
漏れてしまうということも考えられますが、漏れない以外に膜状の利点は
何があるのでしょうか？
>>970
詳しくは知らないけど、
例えば硫酸電解質でH2-O2セル組めば
OCVはちゃんと1V以上出るけど電力が数～数十mW/cm^2くらいしか出ない気がする。
それに対してナフィオン使うと500mW/cm^2くらい行くから
そういった実用性面での差も大きいのではないかと。
あと固体酸だと周辺を腐食しないというのも大きいと思う。
詳しくは知らないけど、
例えば硫酸電解質でH2-O2セル組めば
OCVはちゃんと1V以上出るけど電力が数～数十mW/cm^2くらいしか出ない気がする。
それに対してナフィオン使うと500mW/cm^2くらい行くから
そういった実用性面での差も大きいのではないかと。
あと固体酸だと周辺を腐食しないというのも大きいと思う。
972 ：970：2005/08/26(金) 07:42:09
973 ：あるケミストさん：2005/08/28(日) 17:35:41
最近燃料電池に興味を持ち勉強を始めました．
そこでいろいろと疑問があります．
PEFCを長時間運転すると白金触媒の粒子サイズの増大，カーボンの脱落により反応効率が減少する．
また，燃料中の一酸化炭素などが触媒表面に吸着しイオン伝導性を低下させるといった問題があります．
これらは現在どの程度低減されているのでしょうか．
燃料電池を携帯電話の電源にするとありますが，燃料電池から排出される水はどうするのでしょうか．
また，例えばダイレクトメタノール形燃料電池を電源とする場合，燃料となるメタノールをどこで
入手し，どのように燃料電池に供給するのですか．
どなたか教えていただけないでしょうか．
よろしくお願いします．
そこでいろいろと疑問があります．
PEFCを長時間運転すると白金触媒の粒子サイズの増大，カーボンの脱落により反応効率が減少する．
また，燃料中の一酸化炭素などが触媒表面に吸着しイオン伝導性を低下させるといった問題があります．
これらは現在どの程度低減されているのでしょうか．
燃料電池を携帯電話の電源にするとありますが，燃料電池から排出される水はどうするのでしょうか．
また，例えばダイレクトメタノール形燃料電池を電源とする場合，燃料となるメタノールをどこで
入手し，どのように燃料電池に供給するのですか．
どなたか教えていただけないでしょうか．
よろしくお願いします．
>>973
まずは正しい知識を身に付けないといけない。
CO吸着でイオン伝導性が下がると思いますか?
白金に強く吸着するために触媒として機能しなくなるが正しい。
ついで、
白金の粒子径増大は何故起こると思うか?
それが分かれば担体にカーボンナノフォーンを使ったら(NEC)といった試みが理解できるはず。
水の排出は意外と問題だったりもする。
メタノールの供給等に関しては法律も絡むので
現時点ではまだきちんとシステムとして動かないと思われる。
まずは正しい知識を身に付けないといけない。
CO吸着でイオン伝導性が下がると思いますか?
白金に強く吸着するために触媒として機能しなくなるが正しい。
ついで、
白金の粒子径増大は何故起こると思うか?
それが分かれば担体にカーボンナノフォーンを使ったら(NEC)といった試みが理解できるはず。
水の排出は意外と問題だったりもする。
メタノールの供給等に関しては法律も絡むので
現時点ではまだきちんとシステムとして動かないと思われる。
燃料電池で課題となっているのは，燃料タンクへの水素貯蔵量の向上と低コスト化？
【東京モーターショー】各社が2015年に一般販売を目指す燃料電池車とは･･･
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/EVENT/20051024/110023/?ST=AT
【東京モーターショー】各社が2015年に一般販売を目指す燃料電池車とは･･･
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/EVENT/20051024/110023/?ST=AT
976 ：あるケミストさん：2005/11/04(金) 15:21:20
燃料電池ってどこの大学が先端？？
977 ：あるケミストさん：2005/11/04(金) 19:18:20
978 ：あるケミストさん：2005/11/10(木) 20:53:13
979 ：あるケミストさん：
【技術】家庭向け燃料電池用 水素製造装置を小型化 東北大
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1129958048/
http://www.eng.tohoku.ac.jp/php/eng/press/press-20051021.php
東北大大学院工学研究科の高村仁・助教授らのグループは、家庭向け
燃料電池用として、電池の燃料となる水素を毎分１０リットル製造できる新
型改質器を開発した。メタンと酸素を反応させて水素を取り出す「部分酸化
法」を導入。メタンと水蒸気を反応させる従来型に比べ、１０分の１程度の大
きさで、起動も速いという。２１日、東京で開かれた科学技術振興機構のシ
ンポジウムで発表した。
改質器はメタンなどから水素を分離し取り出す装置。研究グループは、セリ
ウム酸化物が主原料の「酸素透過膜」をステンレスの枠で囲んだ部品を２０
枚重ねて６センチ角の立方体にし、水素などを通す管を取り付けた。
１本の管から空気を供給すると、イオン化した酸素だけが膜を通過。別の管
から供給されるメタンと化学反応を起こし、水素と一酸化炭素ができる。出力
１キロワットの燃料電池に必要な水素１０リットルを毎分つくれるという。
首都圏の一部で使われている家庭用燃料電池は、メタンと水蒸気を７００
度で反応させ、水素を取り出している。しかし、温度を上げるのに２０分以上
かかることなどがネックとなり、普及が進んでいない。
「部分酸化法」は、熱エネルギーも得られるため起動性に優れる。一方で、
効率確保に純度の高い酸素が必要なため、高村助教授らのグループは２００３
年、空気中の酸素を分離する酸素透過膜を開発。熱膨張による破損などを
避けるため、外枠との一体化に取り組んでいた。グループは今後、製品化を
目指し、一酸化炭素を取り除くシステムを付ける提携メーカーを探す考えだ。
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1129958048/
http://www.eng.tohoku.ac.jp/php/eng/press/press-20051021.php
東北大大学院工学研究科の高村仁・助教授らのグループは、家庭向け
燃料電池用として、電池の燃料となる水素を毎分１０リットル製造できる新
型改質器を開発した。メタンと酸素を反応させて水素を取り出す「部分酸化
法」を導入。メタンと水蒸気を反応させる従来型に比べ、１０分の１程度の大
きさで、起動も速いという。２１日、東京で開かれた科学技術振興機構のシ
ンポジウムで発表した。
改質器はメタンなどから水素を分離し取り出す装置。研究グループは、セリ
ウム酸化物が主原料の「酸素透過膜」をステンレスの枠で囲んだ部品を２０
枚重ねて６センチ角の立方体にし、水素などを通す管を取り付けた。
１本の管から空気を供給すると、イオン化した酸素だけが膜を通過。別の管
から供給されるメタンと化学反応を起こし、水素と一酸化炭素ができる。出力
１キロワットの燃料電池に必要な水素１０リットルを毎分つくれるという。
首都圏の一部で使われている家庭用燃料電池は、メタンと水蒸気を７００
度で反応させ、水素を取り出している。しかし、温度を上げるのに２０分以上
かかることなどがネックとなり、普及が進んでいない。
「部分酸化法」は、熱エネルギーも得られるため起動性に優れる。一方で、
効率確保に純度の高い酸素が必要なため、高村助教授らのグループは２００３
年、空気中の酸素を分離する酸素透過膜を開発。熱膨張による破損などを
避けるため、外枠との一体化に取り組んでいた。グループは今後、製品化を
目指し、一酸化炭素を取り除くシステムを付ける提携メーカーを探す考えだ。