今話題の燃料電池、「エネファーム」の仕組みとは

今話題の燃料電池、「エネファーム」の仕組みとは

水素と酸素から水ができる過程で発電をする燃料電池は、脱炭素社会の実現に向けたカーボンフリーエネルギー源として期待されています。都市ガスから水素を抽出して、燃料電池に供給することで電気と熱を取り出す「エネファーム」は、どのような仕組みになっているのでしょうか。


エネファームは都市ガスから電気と熱を抽出するコージェネレーションシステム

エネファームは「家庭用燃料電池コージェネレーションシステム」の愛称で、2008年に燃料電池実用化推進協議会が販売企業に関係なく統一名称としました。コージェネレーションシステムとは、電気を作る過程で発生する熱を有効活用するシステムのことです。エネファームは都市ガスから必ず電気と熱を取り出すシステムで、次の図のような仕組みになっています。

エネファームに必要なエネルギー源は都市ガスです。都市ガスから燃料改質装置を介して水素を抽出し、水素を燃料電池へ供給します。そうすることで水素が空気中の酸素と反応し、水となる過程で電気と熱が発生するのです。
電気はパワーコンディショナーを介して家庭内に供給される一方、熱は熱回収装置により給水系統を温水とします。
温水は都市ガスにより温度調節を行うバックアップ熱源機より、床暖房などの温水を使った暖房と給湯に供給されます。今までは、ただ燃焼するだけのエネルギー源だった都市ガスから、電気と熱を取り出すことで、より効率的なエネルギー利用を行うことができるのがエネファームなのです。

現在のエネファームはCO2を排出する

燃料電池は、水素と酸素から水を生成する過程で電気が発生するため、CO2を排出しないと聞いたことがある人も多いかもしれません。しかし、エネファームは、燃料電池に供給する水素の供給源に都市ガスを使用しています。都市ガスの主成分はメタン(CH4)であるため、都市ガスから水素を抽出する際にCO2を排出するのです。純水素は、爆発性の危険なガスのため、そのままでの供給が難しく、安全に水素を運ぶ方法が検討されています。

現在普及しているエネファームは、水素を安全に供給する方法に都市ガスを活用しています。しかし、それでは完全なカーボンフリーではありません。燃料電池をカーボンフリーエネルギー源として活用するための今後の課題は、水素を安全に運ぶことができる水素キャリアの研究です。
有機ハイドライトやアンモニアなど、カーボンフリーを目的とした水素キャリアの研究は日々進んでいます。

プロフィール

西海登

本業の技術職の傍ら、webライターとして活動。小説家になりたかった過去を引きずりながらも、本業でも関わりのある技術分野の解説と経済分野を結び付ける記事を得意とする。

本業では、ビルメンテナンス業界から産業用機器の電気設計職へ移り、設備関連の保守点検から構築に関する職業を一通り経験、近年ではIoT関連の仕事にも携わり、ライターとしてもIoT分野の記事執筆の実績も増えている。2015年頃から、小説家になりたかった過去を生かせるのでは?と考え、ライティング業務をスタート。朝4時に起きて執筆活動をする日々を送っています。

note

関連する投稿


電験三種の科目別の勉強方法は?初学者がつまずく3つのポイントを解説

電験三種の科目別の勉強方法は?初学者がつまずく3つのポイントを解説

「今度の試験に向けてポイントや勉強のコツについて知りたい」 「電験三種の科目別の勉強方法はどうしたらいい?」 このような悩みを持つ受験生が実は多くいるのです。 電験三種は、4科目それぞれで勉強のポイントが異なります。そのため、各科目のポイントと全体に共通するポイントをおさえて対策することが大切です。 本記事では、電験三種の試験で初学者がつまずきがちなポイントや科目別の勉強方法について詳しく解説します。


SDカードが小型で大容量な記憶ができるのはなぜ?

SDカードが小型で大容量な記憶ができるのはなぜ?

SDカードは小さなものであれば5㎝程度の大きさのマイクロSDカードなどもあります。しかし、パソコンのハードディスクと同じくらいの大容量のデータを記憶できるものもあります。画像や動画といったデータ量の多い記録も小型サイズで行うことができ、防犯カメラやドライブレコーダーなどの普及にも一役買っています。さて、どのようにしたら小さな大きさのSDカードに大容量のデータを記録することができるのでしょうか…?


身近にある電気の素朴な疑問に答えます!「人間の体と電気編」

身近にある電気の素朴な疑問に答えます!「人間の体と電気編」

日々の生活の中で、電気と人体に関する疑問が芽生えてくるかと思います。小さな疑問でも、深堀りして見ていくと、電気に関する面白さがわかってきます。 今回はそんな電気の「素朴な疑問」について回答していきましょう。


5Gと6Gで使用される電波ってどのようなものが使われるの?

5Gと6Gで使用される電波ってどのようなものが使われるの?

4GLTEの携帯電話回線が普及してスマートフォンでできることが劇的に増えました。 それまではガラパゴス携帯で、そこまで早くない携帯電話回線を通じて外出先でできることを行い、光固定回線が接続されたパソコンをメインで使用するという使い方をしていました、現在では4Gよりも早い5Gや6G携帯電話回線の整備が進んでいますが、5Gと6Gで使用される電波とはどのようなものなのでしょうか?


電気って面白い!電気のしくみを解説する記事11選

電気って面白い!電気のしくみを解説する記事11選

普段からなにげなく使っている家電やデバイス。その動くしくみや原理はなかなか興味深いものです。図解つきですので、ぜひ読んで、学んでくださいね。


最新の投稿


電験三種の科目別の勉強方法は?初学者がつまずく3つのポイントを解説

電験三種の科目別の勉強方法は?初学者がつまずく3つのポイントを解説

「今度の試験に向けてポイントや勉強のコツについて知りたい」 「電験三種の科目別の勉強方法はどうしたらいい?」 このような悩みを持つ受験生が実は多くいるのです。 電験三種は、4科目それぞれで勉強のポイントが異なります。そのため、各科目のポイントと全体に共通するポイントをおさえて対策することが大切です。 本記事では、電験三種の試験で初学者がつまずきがちなポイントや科目別の勉強方法について詳しく解説します。


電気工事士マンガ「転電虫」 第二十一回ソレ、ニホンゴデスカ?

電気工事士マンガ「転電虫」 第二十一回ソレ、ニホンゴデスカ?

その業界にしかわからないビジネス用語や専門用語って、ありますよね。はたから聞いていると、まるで???な世界で…。


☆家電で占う☆ 2023年2月のあなたの運勢は?

☆家電で占う☆ 2023年2月のあなたの運勢は?

星座の性質ごとに、4つのグループにわけてお伝えします。自分の星座が含まれるグループをチェックしてみてください。あなたの2月は、家電に例えると、どんな運勢でしょうか?自分の星座が含まれるグループをチェックしてみてください。 火…牡羊座、獅子座、射手座 地…牡牛座、乙女座、山羊座 風…双子座、天秤座、水瓶座 水…蟹座、蠍座、魚座


受験生が気を付けたい体調管理のポイント|健康第一で力を出し切ろう

受験生が気を付けたい体調管理のポイント|健康第一で力を出し切ろう

毎年1月を過ぎると、受験日を控えた受験生たちがそわそわし始めるころでしょう。大切な日に備えて万全の力を出し切るためには、勉強だけでなく体調管理も大切です。今回は受験日を乗りきるために、気を付けたい体調管理についてご紹介します。受験日が近づいている学生の皆さんは、ぜひ参考にしてください。


電気業界を牽引する!〜美しくパワフルに働くビジネスパーソンのインタビュー記事 

電気業界を牽引する!〜美しくパワフルに働くビジネスパーソンのインタビュー記事 

清く美しく逞しく。一生懸命働く人の顔はいつも輝き、自信に満ちています。元気が出る、自分のやりたいことが見つかる、そんな元気いっぱいのインタビュー記事をまとめてお届けします。


今月のおすすめ