以燃料电池为中心的新能源发电系统

- 共同展区 5 -

近几年，常听到“燃料电池”一词。英语称“Fuel Cell”。众所周知，象火力发电和汽油发动机车那样的通过燃烧化石燃料提取能源的现在的方式，排出大量的二氧化碳，导致大气污染和地球温暖化。


新能源发电成套设备


MCFC(共同展区5 一楼)

一方面，称为清洁能源的污染物质排泄少的能源技术正在发展。著名的有风力发电和太阳光发电等,而其中之一是“燃料电池发电”。

在位于世博会会场共同展区5的NEDO展览馆，作为NEDO技术开发机构实施的有关新能源等地区集中实证研究的一环，进行由燃料电池发电等组合的新能源的实证实验。燃料电池基本上都是利用氢和氧制造电。但约可分为5种方式。在NEDO展览馆，就下列3种方式进行实验(实证实验的详情请查看实证成套设备)

  1. 溶融碳酸盐形(MCFC=Molten Carbonate Fuel Cell)
  2. 固体氧化形(SOFC=Solid Oxide Fuel Cell)
  3. 磷酸形(PAFC=Phosphoric Acid Fuel Cell)

将会场排出的含水分垃圾等进行沼气发酵，从中提取氢，通过燃料电池发电。所发电被供给到长久手日本馆全馆和共同展区5的部分区域。预料消耗功率约为2,200kW，其中2/3的电力靠燃料电池发电供给。从西口附近的全球环路俯视，会发现共同展区5的建筑物旁边有象化学工厂一样的设备。这就是以燃料电池发电为中心的“新能源发电成套设备”。 其构成除了燃料电池发电设备以外，还包括提取燃料的沼气发酵系统、高温气化系统(将木质通过高温气化)、蓄电用的NaS电池电力储藏系统等。

与燃烧化石燃料发电相比，燃料电池发电效率高、噪音低、振动小、二氧化碳排泄少等，是对环境和善的近代未来的技术。

在共同展区5以外，也进行通过燃料电池发电供给展览馆部分电力的实验。请大家一定光临，体验一下未来的发电会如何变化。

燃料电池

说起“电池”，大家会联想到什么呢？

恐怕大多数人会想到手电筒和电视遥控器等使用的圆筒型吧。用于车的，称为“battery”。不过，那也是确凿的电池。将我们身边的类似的电池进行分类，大致可分成2种。

  • 一次性电池 : 不能充电的用后废弃型电池(锰电池、碱性电池等)
  • 二次性电池 : 可充电反复使用的电池(铅电池、镍氢电池等)

这些类型使用方便，可以说已经是融入生活中的相当然的使用品。

一方面，被称为新形式的“电池”出现。即“太阳电池”和“燃料电池”。 虽然同样带有“电池”一词,但可以说与一次性和二次性电池的概念不同。若用英语表示，一次·二次性电池是<battery>，而太阳电池是<solar cell>、燃料电池是<fuel cell>。同样是日语的“电池”，而英语中变成<battery>和<cell>。燃料电池之所以有些难懂，好像原因在此吧。

那么，就燃料电池做一下简单易懂的解释吧。

请回想一下小学的理科时间里所做的“水的电解”实验。把2块金属板浸入水中，用电池连接其间，会从阴极产生氢，阳极产生氧。而燃料电池则正与此相反。

[水的电解]

水 + 电 ---> 氢 + 氧

[燃料电池]

氢 + 氧 ---> 水 + 电

即可由氢和氧中提取电(能源)。并且因氧处于空气中，若供给氢，原理上就可发电。而排泄物只是“水”，不用说对环境无任何不良影响。

所谓燃料电池是指由氢和氧制造水与电的装置，没有象一次·二次性电池那样的蓄电机能。同样太阳电池是指利用阳光制造电的装置，没有蓄电机能。<battery>与<cell>的不同之处在于此。

关于燃料电池的实用化，大致在3个领域受到期待。

  1. 汽车 : 部分实用化已经开始。作为燃料供给的“氢站”建设也正在进行。(作为连接濑户会场和长久手会场的“会场间直达公共汽车”利用)
  2. 安置型 : 设置在事业所和家庭等利用电的场所进行发电。(在全球之家、煤气馆、奇趣电力馆也予以利用)
  3. 携带型电子机器 : 移动电脑等期待长时间使用的领域。(日立集团馆也使用)

若想进一步了解燃料电池的原理，请查阅NEDO网站。