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環境・エネルギー用語集
燃料電池

燃料電池とは、蓄えた電気を取り出す、乾電池などの一次電池や二次電池とは異なり、使用時に化学反応を起こして電気を取り出す発電機である。化学反応とは、水素と酸素による電気的な化学反応である。小学生の時に行う、電気を流して水素と酸素を分離する実験と反対の反応を起こしている。

燃料電池の歴史は1801年にまで遡る。イギリス人のハンフリー・デービーにより燃料電池の原理が発明された。1839年になると、ウィリアム・ロバート・グローブが燃料電池の発電実験に成功した。1932年にフランシス・ベーコンが実用化の研究を始めた。1952年にベーコンにより燃料電池の原型となるものの実験に成功し、特許を取得した。そして、燃料電池はアメリカで宇宙開発用の電池として使われ、1969年にアポロ宇宙船に燃料電池が搭載され、初めて月に到達した。民間用の物は、米国で1972年に実験が行われ始め、日本では1981年に開発が始まった。

燃料電池にはメリットがある。まず1つ目に、電池と同時に熱も利用できるため総合してエネルギー効率を高めることができる。2つ目に、都市ガス、メタノールなどの燃料や電気分解など、様々な方法で燃料となる水素を取り出すことができる。そして3つ目に、発電時に水しか排出されず、振動や騒音もないため、環境に優しい電池である。

現在、再生可能エネルギーから得られたエネルギーを溜めておくための方法に燃料電池を使うことが考えられている。電気を溜めておくのは難しいが、水素を溜めるのであれば、ボンベ等に入れて酸素と反応しないようにすればよいので比較的容易に済む。

しかし、もちろん燃料電池には改善点が存在する。まず、水素を作るのに大量のエネルギーを必要とすることである。燃料電池がエネルギーを作り出す段階だけ見るのであれば地球にクリーンなエネルギーであるとみなせるが、その前の段階である水素の生成で必要なエネルギーを作るときにクリーンであるとは言い切れない。生成時に大きなエネルギーが必要で、地球に悪影響な物質を出しては本末転倒である。そして、管理に十分気を付けなければいけない点も考慮しなければいけない。小学生の時の実験で見たことがあるかもしれないが、水素は引火しやすい物質である。飛行船に水素が使われていた時代に、ヒンデンブルク号爆発事故というものが起きた。ドイツの飛行船ヒンデンブルグ号が爆発し、大きな炎上事故となった(今の飛行船は水素よりもずっと化学的に安定なヘリウムを使っているため爆発事故は起きなくなっている)。燃料電池はこれらのような問題点を抱えており、改善策を見つけなければこれからも普及はしていかない。

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