燃料電池を極める

 

【続・ヴィン・ブルレとナノワイン】

インフルエンザ傾向が治めらず、外出した拍子に、喉に痛みが走りこれはまずと
思ったときは後の祭り。大阪の伯母が逝去、早朝天神橋八丁目の大阪市立北斎場
に走る準備をしながらブログを打ち込みだし、生憎、赤ワインを切らし、ヴィン・
ブルレを諦め卵酒に切り替え飲み干す。ところで「ナノワイン」の記事が目に入
り検索すると「ナノカプセル技術で作られたワイン。数百万個の分子サイズのナ
ノカプセルを含まれて、それぞれのカプセルに異なる味の微粒子を包み、１カッ
プのナノワインを電子レンジに入れて加熱温度と時間を選択すれば、おいしいワ
インを作ることができる。勿論、電子レンジに入れなくても飲むこともできて、
人体に影響を与えることはないと紹介されていた。その手もあったかと感心して
しまった。




それにしても免疫力の低下を実感している。そう言えばブルガリア乳酸菌（1073
－R1）がナチュラルキラー細胞を活性化させ免疫力をどうも高めているというこ
とで話題になっていて（「抵抗力の急降下」）、品薄らしい。メカニズムの解明
は未着手だが、臨床的疫学法では有意差が認められるということらしい。だとし
たら、ためしてみる価値はある、勝手に自分の頭で組み立ててしまっていた。効
果がまとまられたら、町内の高齢者に紹介してみようと思い立つ。取り敢えず、
三ヶ月ためしてみることで、この成果報告は５月１日までにまとめることに。

 

【家庭用燃料電池を極める】

今日は予定を変え家庭用燃料電池の実用化をテーマで調査作業する。というのも、
「第二次家屋革命」の融雪エネルギーをどこからもってくればいいのか気になっ
たためだ。地熱でもいいが、燃料効率から言えば「エネファーム」のようにガス
原料の燃料電池が燃焼効率では有利だ。もっとも、ピッチの弊害がなければ木質
バイオマスからのガス化もいいだろう。水素燃料も考えられるが、安全・防災的
側面からは都市ガスが扱いやすい。燃料源とエネルギー変換についてはあらため
て考察するとして、家庭用の小型燃料電池の問題点に焦点を絞った。

【符号の説明】　１ 電極－膜－枠接合体　２ アノードセパレータ　３ カソー
ドセパレータ　４ ボルト孔　５ ＭＥＡ（膜電極接合体）　５Ａ 高分子電解質
膜　５Ｂ 触媒層　５Ｃ ガス拡散層　５Ｄ 電極層　５Ｅ 外周部　６ 枠体　７
過酸化物分解触媒層　１０ セル　１２，２２，３２ 燃料ガスマニホールド孔　
１３，２３，３３ 酸化剤ガスマニホールド孔　１４，２４，３４ 冷却媒体マニ
ホールド孔　２１ 燃料ガス流路溝　３１ 酸化剤ガス流路溝

※特開2012-018793 電極－膜－枠接合体及び高分子電解質型燃料電池
　パナソニック株式会社


コンパクトで低温で家庭用に向いている高分子電解質型燃料電池は、長期間の運
転で発電性能が低下する。この発電性能の低下の原因の１つとして、運転時に過
酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が生成されることによる高分子電解質膜や電極層の劣化があ
る。過酸化水素は、アノード電極及びカソード電極のいずれにおいても意図せず
生成、何らかの条件下でラジカル化して高分子電解質膜や電極層を劣化させる。
この高分子電解質膜や電極層の劣化は、特に、電極層の外周部と高分子電解質膜
の界面付近で顕著に生じる。そのため、過酸化物を分解させる過酸化物分解触媒
をガス拡散層の外周部の近傍に配置することで対応することが可能だとされてい
るが（高分子電解質膜とセパレータとの間をシールするシール部材に過酸化物分
解触媒を配置）、それだけでは巧く障害を取り除けないと指摘されている。

 

ここで紹介した、新規考案は電極－膜－枠接合体であれば、運転時に生成された
過酸化水素を効率良く分解させることができ、高分子電解質膜や電極層の劣化を
抑えて発電性能の低下を抑えることができるというのだが、このように空間サイ
ズ設計を緻密にすれば堅牢で、耐久性の良い燃料電池が出来る。後は量産化とコ
スト逓減ということになる。いずれこれも解決できる、この燃料電池の廃熱を利
用して、融雪用エネルギーに利用できるだろう。