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燃料電池 意外と長い燃料電池開発の歴史

いま、家庭用燃料電池の主流はPEFCで、今後はSOFCも実用化すべく開発が進められています。

燃料電池 意外と長い燃料電池開発の歴史

水素と酸素を反応させて電気をとりだすという燃料電池の技術は古く、その原理は1801年に英国の化学者ハンフリー・デービー卿が発見していました。20世紀後半には、宇宙開発での利用が試みられ、1965年アメリカの有人宇宙飛行計画で打ち上げられた「ジェミニ5号」に燃料電池が搭載されています。
時代とともに、燃料電池には様々なタイプが生まれ、水素を燃料極から空気極へと移動させる電解質の種類により、1）りん酸形（PAFC：Phosphoric Acid Fuel Cell）、2）溶融炭酸塩形（MCFC：Molten Carbonate Fuel Cell）、3）セラミックスを使う固体酸化物形（SOFC：Solid Oxide Fuel Cell）、4）高分子膜を使う固体高分子形（PEFC：Polymer Electrolyte Fuel Cell）に分けられます。
宇宙開発ではPEFCなどが使われる一方、地上用の開発も米日などでPAFCを中心に業務用の大型燃料電池として進められました。PAFCは作動温度が200℃と高いため、作動させたら長時間運転する形で使われます。

1987年に、作動温度が常温から90℃と低いタイプのPEFCの高性能性がカナダの企業で実証され、自動車用の検討が始まりました。東京ガスは、各種の燃料電池の開発を手掛けるなか、家庭用燃料電池向けとしてPEFCに注目しました。PEFCは、作動温度が低いため開始・停止をこまめにできる利点があります。
当初、都市ガスを水素に改質するときに副生する一酸化炭素が作動温度の低いPEFCの電極触媒の性能を著しく下げるため、一酸化炭素の混在しない純水素をつくる必要があると考えられていました。しかし、1980年代になると、触媒を変えることである程度の一酸化炭素にも対応できることがわかるなど技術が進み、家庭用としての開発が本格化していきました。いま、家庭用燃料電池の主流はPEFCで、今後はSOFCも実用化すべく開発が進められています。

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