燃料電池技術とは？

燃料電池技術は、燃料電池を使用して電気を生成し、モーターに動力を供給します。 燃料電池にはさまざまな種類があり、各種類を使用して、輸送車両や大型発電機などのさまざまな種類のオブジェクトに電力を供給することができます。 燃料電池技術は代替エネルギー源としてエネルギー技術の最前線にいます。

燃料電池は、酸素と水素を水に変換することで電気を生成します。 水素に含まれる電子がセルに移動することにより、直流電気が生成され、モーターに送られます。 燃料電池を使用して電気を生成する主な利点の1つは、プロセスの副産物が水と熱のみであるのに対し、エネルギーに化石燃料を使用すると汚染と廃棄物が生成されることです。 また、燃料電池は、エネルギーに変換するための水素と酸素がある限り、再充電する必要はありませんが、バッテリーのようにエネルギーを貯蔵することはできません。

燃料電池には、リン酸、溶融炭酸塩、固体酸化物、アルカリ、プロトン交換膜の5つの主要なタイプがあります。 各タイプはさまざまなオブジェクトに電力を供給するために使用されており、それぞれにエネルギー生産で使用するための独自の利点と欠点があります。 生産されたエネルギーをどのように最大限に活用し、どのように費用効果の高いセルの使用方法を作成するかについての研究はまだ行われています。

1960年代の米国では、米国航空宇宙局（NASA）によって作成されたアポロ宇宙船は、アルカリ燃料電池を使用して、宇宙乗組員にエネルギー、熱、および水を供給していました。 アルカリ燃料電池は、最も安価なタイプの燃料電池技術であり、その効率は約70％です。 溶融炭酸塩燃料電池は非常に高温の電池であり、発電所や発電所や大規模な工場での用途向けに新しい技術が開発されています。 これらのセルは最大1,200°F（約650°C）に達する可能性があるため、廃熱はエネルギー使用のためにリサイクルできます。

リン酸は、燃料電池技術で商業ビルの小型発電機に電力を供給するために使用されています。 また、バスなどの大型車両の駆動にも効果的です。 リン酸燃料電池は、大規模な商業規模で使用される最初のタイプでした。

プロトン交換膜燃料電池は、自動車や家庭でのエネルギー生産に役立つことが示されています。 これらの燃料電池に必要な熱量が低いため、燃料電池をより迅速に使用することができ、他の機械部品の周りで使用しても安全です。 ただし、長距離の移動に十分な量の水素を乗用車に保管することは、燃料電池技術にプロトン交換膜電池を使用する際の障害となっています。

固体酸化物燃料電池は、高温で動作し、大型発電機で使用される別のタイプのセルです。 これらのタイプのセルは、大量のエネルギーを生成でき、非常に効率的です。 ただし、欠点は、電気を生産するために必要な熱量が大きいため、会社が多くの安全シールドと操作シールドを設置する必要があり、追加の費用が発生する可能性があることです。

燃料電池技術はまだ高価すぎて、小規模な電子機器やデバイスのバッテリーの代替品または代替品として機能しません。 ただし、特に自動車のエネルギー供給として、この技術は進歩を続けています。 政府や環境機関からの圧力は、国のエネルギー供給のための化石燃料とガスへの依存を減らすインセンティブを高めており、多くはソリューションのために燃料電池技術に頼っています。