あわせて考えるべき燃料電池の9つのデメリット

燃料電池の利点は非常に大きいです。ただし、この記事では、エネルギー消費に関して考慮する必要がある燃料電池のいくつかの欠点について詳しく説明します。

気候変動問題が勢いを増す中、世界中の人々や国々はますます不安を募らせています。世界中の政府がさらなる検討を進めています 環境に優しく長期的な電力およびエネルギー生成源.

電気自動車などの再生可能技術の導入の増加は、これらすべてをよく表しています。燃料電池技術も、世界中で人気を集めているイノベーションです。

A 燃料電池 燃料を使用して電気エネルギーと熱エネルギーを生成する装置です。燃料電池は、一対の酸化還元反応を使用して、燃料 (通常は水素) と酸化剤 (通常は酸素) の化学エネルギーを電気に変換する電気化学電池です。

化学反応を維持するために継続的な燃料と酸素源 (定期的に空気から) を必要とする点で、ほとんどのバッテリーとは異なります。

バッテリーとは対照的に、燃料電池はエネルギー貯蔵装置ではなく、エネルギー変換器です。

外側から見ると、燃料電池は内燃機関とほとんど変わりません。内燃機関とは異なり、燃料電池内の燃料は燃焼せず、化学反応を利用して電気と熱に変換されます。

現在、燃料電池は主に電源として使用されています。利点の 1 つは、ゼロエミッション動作であるため、内燃エンジンに代わる環境に優しい代替手段として機能することです。また、発生する廃熱を暖房に利用しやすいというメリットもあります。

燃料電池はモビリティにも有効活用できます。一方で、それらは高いエネルギー密度を提供し、他方では、燃料タンクの迅速な再充填を可能にする。

商用車の分野では、燃料電池は代替品としてではなく、バッテリーと組み合わせて将来のモビリティに不可欠な要素となります。大量のエネルギーが必要で、スペースが貴重な用途では、バッテリーだけでは技術的な限界に直面します。

必要なスペースと同様に重量も大きくなります。商用用途や大型車両の場合、バッテリーによる直接電動化が日常的に適切であるかどうかが疑問視されます。

燃料電池は、各燃料電池が電解質で分離された 2 つの電極 (アノードとカソード) で構成されるように設計されています。電極は電子に対して導電性を持っていますが、電解質は特定の種類のイオン (電気的に荷電した原子) に対してのみ透過性があります。

燃料電池は、燃料と酸素が供給される限り継続的に発電することができます。他のエネルギー源と同様に、燃料電池にも長所と短所があります。ただし、この記事では、燃料電池を使用する際に考慮する必要がある燃料電池の欠点について詳しく説明します。

9 燃料電池のデメリット

燃料電池の長所と短所に関する議論は続いていますが、現在の限界にもかかわらず、燃料電池は依然として化石燃料に代わる環境に優しい代替品であり、広範囲に柔軟で高密度の電力と推進力を提供するために使用できます。産業プラントと輸送手段の関係。

ただし、燃料には考慮する必要のある制限がいくつかあります。

したがって、燃料電池のいくつかの欠点、欠点、課題を以下に列挙し、説明します。

• 水素の除去
• 開発投資
• 水素の回収
• 非常に可燃性
• 原材料費
• 全体の支出
• Foundation
• 規制の問題
• 管理上の困難

1. 水素の除去

水素は宇宙で最も豊富な元素であるにもかかわらず、それ自体では存在しません。電気分解によって液体から収集するか、炭素化石燃料から分離する必要があります。

これらの各方法を実行するには、必然的に大量のエネルギーが必要になります。このエネルギーは水素自体から得られるエネルギーを超える可能性があり、また法外なものになる可能性があります。

さらに、この除去には通常、化石燃料の使用が必要となり、炭素の回収と貯蔵が明らかに不足しているため、水素の環境効率が損なわれます。

2. 開発投資

水素燃料電池が真に実行可能な電源になるまで開発するには資金が必要です。そのためには、技術を強化し発展させるために開発に資金と時間を費やす政治的意志も必要となる。

しかし、持続可能で広範な水素エネルギーを開発する上での世界的な課題または障害は、最もコスト効率の高い方法と量システムで供給と需要のチェーンを構築する最善の方法である。

3. 水素の回収

水素の輸送と貯蔵は、輸送と貯蔵よりもはるかに困難です 天然ガス と石炭。

その結果、燃料電池を電源として使用すると、余分な費用がかかります。

4. 非常に引火しやすい

水素は可燃性の高い燃料源であるため、安全に対する高度な注意が必要です。

水素ガスは大気中で 4 ～ 75 パーセントの濃度で発火します。水素ガスは大気中で発火します。

5. 原材料費

通常、イリジウムや白金などの原料は、燃料電池や一部の水電解装置タイプの触媒として必要となります。これは、燃料電池や水電解の初期コストが法外に高額になる可能性があることを示しています。

この高コストにより、燃料電池技術への投資が妨げられる人もいます。燃料電池をすべての人にとって実行可能な燃料源にするためには、このようなコストを削減する必要があります。

したがって、燃料電池をすべての人にとって実行可能なエネルギー源にするためには、これらの価格を引き下げる必要があります。

6. 全体の支出

他の電力源と比較して、 太陽エネルギー、燃料電池は現在、エネルギー単位あたりのコストが高くなります。ただし、テクノロジーの発展に応じて切り替えが行われる可能性があります。水素は一度生成されるとより効果的であるにもかかわらず、たとえ生成後の方が効率的であっても、このコストが水素の一般的な使用の制限となります。

この支出は、水素自動車の価格など将来の価格に影響を与えるため、現時点では広く受け入れられることが困難となっています。

7.財団

化石燃料は数十年にわたって使用されてきたため、この電源の枠組みはすでに存在しています。燃料電池技術が自動車用途に広く受け入れられるには、新しい供給インフラが必要になります。

ただし、配送車両や HGV などの長距離用途では、最初から最後まで燃料供給を利用できる可能性があります。

8. 規制上の問題

商業展開モデルを表すフレームワークに関する規制上の問題もあります。

商業プロジェクトがコストと収益の基礎を理解できるようにするための明確な規制枠組みがなければ、商業プロジェクトは財務投資決定 (FID) を達成するのに苦労する可能性があります。

9. 管理上の困難

産業用途のシナリオを反映するその機能に関連する規制上の問題により、さらに制約が課せられます。

商業ベンチャーは、コストと利益の目標を達成するための特定の法的構造がない場合、経済的投資戦略を維持しようと努める可能性があります。

まとめ

燃料電池のこれらの課題は、将来の脱炭素化エネルギー システムと世界的なエネルギー要件の根本的な解決策を可能にする重要な要素としての燃料電池の可能性を最大限に実現するために、燃料電池の使用に関する取り組みをさらに進める必要があるという事実を裏付けています。環境の保護と保全にも役立ちます。

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