【自動車関連】トヨタ自動車など、家庭用燃料電池試作機、30台設置へ [09/12/18]

　トヨタ自動車とアイシン精機は１７日、大阪ガス、京セラと共同開発中の家庭用固体
酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）を使ったコージェネレーション（熱電併給）システムの
開発試作機を、都市ガス５社を通じて一般家庭に合計３０台設置すると発表した。

ソース：産経関西
http://www.sankei-kansai.com/2009/12/18/20091218-018423.php

ニゲッと

エネサーブの時代がきたか

昨日みたいにめちゃくちゃ寒い深夜に稼働するエコキュートより、
一番熱がある時間帯に湯を貯める燃料電池の方が有望だよな。

音が響きやすい深夜に
低周波騒音問題を起こしてるし

集合住宅用って、どうして出来ないのかな。

需要あると思うんだけど・・・

>>5
小出力発電設備として許可されてるのが、太陽光と風力で20kW、水力・火力・燃料電池で10kWまでだから。

巨大なシーソーで発電

>>4
電力屋じゃなく、中立な一般国民の立場から見ても

・ガス屋には気の毒だが、ガス自家発は、CO2を出す＆ブルネイ王に日本の国富と
　雇用が搾取される「火力発電」だから増設する方向じゃないわな

・家庭用で、唯一正当化が可能なのは
　「曇りで太陽光パネルが出力低下したら燃料電池発電して常に一定以上の系統逆潮流
　　を保証し、電力会社が遠隔操作可能な、太陽電池連動型」のみだろうな。
・なぜなら、そういった装置がないと、電力会社は太陽光を当てに出来ず火力発電の操業
　を減らせず、屋上太陽光パネル設置してもCO2削減にならない。また、電力会社が数百万基の
　パネル出力をリアルタイムで監視しながら水力・火力でバッファーをするのはムリだから
　燃料電池が太陽光のバッファーをするなら、実質上の火力新設でも容認されうるだろう。

ただし、それはあくまでニッチ市場だから、国民の利益とガス会社の利益が一致する分野を考えると

・高温ガス炉(原子炉）が、水を熱化学分解した水素ガス/酸素ガスを、ガス会社が製鉄・化学・セメント・
　石油・製紙・ガラス・中小の工場に配送したり、家庭に水素をパイプ配送する方向性
・上記の各工場の発生したCO2を回収して、石油会社構内に作ったメタノール合成塔や
　フィッシャートロプシュ法石油合成塔にパイプライン輸送する

http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/464/464046.pdf

・ガスは電力と競争相手という従来の方向性を転換して
・電力の運転する高温ガス炉から熱を買って、水を熱化学分解して水素ガス/酸素ガス
　を発生して、産業用の石炭の市場（製鉄・セメント・製紙・石油）を分捕る方向性
　と、CO2の運搬手数料事業を目指すべきだろうね。　そうすればCO2削減の「官軍」になれる

まずは、2011年に40年を迎える福島第一1号炉46万kwと、2014年に40年になる高浜1号炉83万kwを、
60年動かさず、40年で20-30万kw/80-120万kw高温ガス炉に「国が公共事業で建替えて」
高温ガス炉を電力会社に、水の熱化学分解・水素/酸素ガス工場をガス会社に「有料で貸して、その収益で国債を返済」
という話だろうね

上関原発のガス工場は中国電力広島ガス、玄海原発のガス工場は九州電力西部ガスとして
それぞれ液化水素/酸素をガスタンカー輸送するだろうから
北九州・山口のセメント工場、大阪/加古川/水島/福山/大分/八幡の製鉄工場への
水素/酸素ガス販売は競争になるだろうけれど
　
　　

トヨタのお店で展示即売会やってよ
燃料電池を見たこともない人大杉

トヨタ・アイシン・京セラは

多分、自動車向けを考えているだろうけど
加速・減速・停止が多く、短距離運転の多い自動車向けとしてはSOFCは向いてないよ
キックオフカスタマーとして
一番向いているのは、海上自衛隊の潜水艦・次いで護衛艦・三番目が一般船舶だ。

１）軍用は民間向けに比べて、価格面での制約が比較的ゆるい
２）中国空軍が近代化されており、日本海や東シナ海を対潜哨戒機で飛んでも撃墜される
　　海自潜水艦を中国の潜水艦基地の近くに潜ませて、出航してきた中国潜水艦を海自潜水艦
　　が追尾するなら、「航空劣勢」でも可能だけど、一番監視せねばならない「ミサイル原潜」
　　の追尾は、巨大な液体酸素タンクを持つSOFC、水中高速潜水艦を建造しなければ無理である。
３）海自最新のAIP潜は液体酸素でスターリングを動かして８ノット、電池航行で２０ノット出せるが
　　1-2時間前後しか持たないはずである。蓄電池ではなくSOFCをメイン電源にすれば、計算上は
　　日本から中国の潜水艦基地に低速で行き、基地から出てきた原潜を高速で1000-3000km追尾可能。
　　(但し、巨大な液体酸素タンクの搭載方法が問題）
４）潜水艦は5000馬力程度であれば、毎年1隻600億円で電池は60−180億円は期待できるのではないか
　　100万円の家庭用換算6000-18000基に相当する。液体酸素・軽油/灯油駆動が条件。
　　　
５）護衛艦用は巡航用Dieselの代替で、空気と軽油/灯油で動かし、定速航行で、燃費が第一
６）海自は省予算・省人員が必要。海外派遣が増えて、ローテーションがキツイので、護衛艦を
　　小型・省人員にして隻数を微増する必要があるが、船を小型化すると航続がきつくなるのが悩み。　　　　
７）軍艦では、武器・弾薬・レーダー・ソーナーを沢山積むから、「エンジン+燃料」に割当て可能な
　　重量とスペースは限られており、3000t級でDieselだと北米大圏航路片道が限度だが、ハワイ航路北米片道
　　やソマリア片道、豪州往復可能なのが望ましいのは言うまでもない。洋上補給艦は4隻しかなく、補給艦
　　を出動させれば人手が取られる
８）Diesel熱効率37％に対して、SOFCは55-60％まで可能で燃費が良く、小さな艦で、長大な航続が稼げるだろう
９）年間1隻として400億円、電池代は50億円2万馬力、家庭用換算5000基分の需要がある

10）軍用のSOFCセル量産でコストを下げたら、民間船舶用に巨大な市場がある
11）民間船舶も、無給油で長距離航行するために、燃料タンクは大きい。残念ながら最も燃料を食う
　　コンテナ船や自動車船は燃料が船の重心を下げるのに使われていて、燃料搭載カットが
　　商品搭載増に直結しないが、鉱石・石炭運搬船は燃料搭載カットが商品積載増に結びつく可能性あり
12）将来的には、コンテナ船・自動車船・50万tタンカーは原子力化が望ましいが
　　原子力は色々抵抗もあるので、当面は石油価格高騰に伴い、高速/巨大船はSOFCの有望市場になると思われ

>>10
寝言は寝て言え、潜水艦に関しても水上艦に関しても間違いだらけ

石油枯渇・高騰時代を考えると、問題は自動車より船と飛行機

自動車は、高速道路架線電化が出来なくはない
（日本中の高速架線電化は2-3兆円で、6000万台の電池代数百兆円より2桁安い）
（米国も高速道路９万kmで36兆円あれば架線電化出来るから、石油輸入節減で数年で投資回収可能）

問題は、船と航空で、石油枯渇高騰後、Diesel船に取って代わる可能性が高いのは
多分SOFC船であって、石炭蒸気タービン船や、LNGガスエンジン船ではないだろう
トヨタも折角投資をしたから、政治家に陳情して、自衛隊をキックオフカスタマーにして
量産で船舶SOFCのコストを下げて、ドイツのMANB&Wから、世界の船舶エンジンを分捕るべきだろう
---------------------------------
ランタンの供給問題

・モナズ石 (Ce,La,Nd,Th)PO4
・LaランタンはSOFCの原料になる。（Ceも原料になるかもしれない）
・NdネオジムはHVのモーター原料で自給が急務
・モナズ石を焼くと高温ガス炉の冷却材のヘリウムが採れ、
　Thトリウムは高レベル廃棄物の少ない次世代核燃料として有望である
・Pリンは燐鉱石の枯渇で、肥料生産上の大問題になっている
・政府・電力・自動車・重工・鉄鋼/非鉄などの共同出資で
　「トリウム精錬会社」を設立してモナズ石からLa/Nd/Th/He/Pを精錬すべき
・米国・インドと共同でトリウム乾式再処理プラントを開発すべき
・埋蔵国はインド・米国・ノルウェー・豪州･(ブラジル？）などで
　米国・インド向け　自動車/家電輸出の、見返り輸入資源として好適である

>>11　じゃあ君の知識を試そう。（ｗ　先ず初級編。�@世界で最初に蒸気カタパルトを
　　　開発した国はどこ？　�Aドレッドノートが革新的だったのは何？
　　　�Bゆうばりで全通甲板が採用できず船殻重量が増加した原因は？

>>8
ガス屋と決め付けてる時点で必死だな。

（まあ、部分的には>>11の言うのも正しい。
海自は中国の過去を見て、過小評価しており、航空劣勢下での対潜は真面目に考えていなさそうだ
「ローテーションがキツイ」と文句を言ってる割りに「ダメコンは人員が必要」という
本家米国でさえ方針転換しつつある理論を振り回して、「平時の」省人員に余り熱心ではなく
未だに人手を食う冷戦思考のデカイ船を作りたがる、「伝統墨守・唯我独尊」過去固着思考のお役所である
しかし、内情がばれ、中国の脅威が深刻化するにつれ、長期的にはそういう甘さは淘汰されざるを得まい）
そして、SOFCは海自が「出来ればいいが、そんなことは出来ないだろう」と思っている事を可能にする
さて>>11が必死で調べているうちに、話を進めよう（ｗ
-----------------------

原発は石油代替燃料を安く作るのに不可欠（その１）

１）水の電気分解なら発電の熱効率３０％で熱エネルギーの７割が分解に寄与しない
２）水の直接熱化学分解なら４５-９０％の熱効率が狙え、コストが安くなる
新型原子炉・高温ガス炉は２）を狙った原子炉で、【安価な水素供給】【エチレン生産】が特徴の一つ。
http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/464/464046.pdf

●石油代替品【化学合成】
　製　鉄
　・下記のITMK3新製鉄法では、コークス不要で、エタノール醸造カスや製紙黒液乾燥粉を
　　還元炭材に使える。下記プロセスでは粉炭/粉鉱石混合「団子」を空気/燃料で焼いているが
　　【水素/酸素で焼けば】CO2を大幅にカットできる
　　http://www.kobelco.co.jp/technology-review/pdf/52_3/113.pdf
　・炭材が酸化鉄を還元して一酸化炭素が発生するが、【水素を供給すれば】
　　フィッシャートロプシュ法でCTL/BTL（化学合成石油）を得られる
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/GTL

　セメント
　・現在のセメント焼成は空気と石炭等燃料の炎で、石灰石・粘土等の原料を焼成する
　・AQCとキルンを穴空き隔壁分離・キルンとSPにCO2を循環させて、【水素/酸素の炎で焼けば】CO2は大幅カット可能
　　http://www.khi.co.jp/knews/backnumber/bn_2009/pdf/news155_02.pdf
　・水素/酸素炎で焼いても、脱炭酸反応で石灰石からCO2が大量に出てくるが、【水素があれば】
　　CO2からメタノールを合成できる
　　http://www.rite.or.jp/Japanese/kicho/kikaku/now/now33/33_12_15.pdf

結論：製鉄CO・セメントCO2から代替燃料を安価に化学合成するには、安い原子力水素が不可欠
　　　航空が合成石油を高値買いするので、船舶/自動車/家庭SOFCはアルコール主体か？

補足　代替燃料国産成立のためには円安、燃料高が必須だが、中国・インドの燃料がぶ飲みで高騰すると思われる　
------------------------------
原発は石油代替燃料を安く作るのに不可欠（その２）

●石炭・石油・LNG代替品【バイオ】
・家畜糞尿１億t⇒メタン発酵⇒液肥⇒イカダモ⇒搾油粕⇒セルロースエタノール醸造⇒醸造粕炭化(バイオ石炭）
・バイオ燃料は採算が厳しく・原料輸送費が嵩む。「燃料製造カスを隣接した次工程に売る」カスケード化が重要。
・植物の体は概略�@油/蛋白/澱粉　�Aセルロース　�Bリグニン(木質）で出来ており、搾油>セルロースエタノール化
　>リグニン炭化で、バイオマスを100％近く燃料に転化できる
・バイオマスの増殖速度は、アオコ類（イカダモ=油/緑虫・クロレラ=蛋白/クラミドモナス=澱粉）が１ha年間に
　２００-３００t採れ、ホテイアオイ等水草40-80t、ユーカリ・ケナフの11tや米の10tに比べて遥かに速い

・クロレラ等の微細藻の価格が下がらない理由は、膨大なエネルギー消費・労働のためである
　1000tの水を処理して1tの生藻を得ても、乾燥藻は50kgしか取れず、収穫ろ過・脱水に電力と労力、乾燥に燃料を食う
・クロレラは最近は屋外粗放栽培ではなく、タンク内で栄養を与えて高密度栽培しコストダウンするが栄養材代が掛る
・水中CO2濃度を吹込みで高めれば、有機栄養なしで、光合成増殖で生育密度を10-20倍にでき、採算が向上する
・水温が常温なら収穫は７日に１度、冬は栽培不能だが、水温30-40度なら５日に１度通年収穫可能である
・天日乾燥だと直ぐ腐敗するのが難で、燃料費をかけ噴霧乾燥しないと飼料/食用にならない
・油を抽出するのに煮出すか、乾燥してDMEで溶剤抽出が必要である
▼セルロースエタノールは木屑やワラや含油藻搾油粕を切断粉砕するのに電力を消費し、発酵に30-40度加温を
　脱水のための減圧分留に電力と40度のお湯が必要。生産物の4-5倍重の原料藁運搬集荷費、酵母/酵素費が掛る
◆バイオ石炭は製紙黒液の沈殿乾燥や、エタ醸造粕の乾燥、そして炭化に熱や電気を食う

・原発の「不需要時の電力」と「温排水の熱」を激安供給した場合、
・藻の栽培/吹込み/ろ過収穫/加圧溶剤抽出の電力、30-40度温水栽培/温風乾燥の熱が安くなる
▼セルロースの原料粉砕/製品減圧分留の電力、30-40度発酵熱/40度減圧分留熱が安くなる
◆バイオ石炭製造の温風乾燥の熱が安くなり、炭化も一部熱供給が期待できる
　
結論：バイオ燃料製造は、エネルギーを馬鹿食いするので、石油と競争するには、原発温排水や、安価な夜間電力が必要　
　　　多分、やや割高だが、バイオ炭は化学合成不能、エタノールはエチレン製造に、藻油はジェット用に高く売れれば採算可
　　　エタノールも民間船舶・自動車・家庭用SOFC燃料として一番安価になる可能性あり

ＮＥＣ日産みたいにプリウスの電池を再利用する気は無いのか？