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もののしくみ研究室

2016年03月26日 06:00  学び~理科学び~社会

トヨタ自動車が実証実験~いったいどんな実験?(その3)

水素を使って動く、トヨタ自動車のミライ。
走る時に、二酸化炭素(にさんかたんそ)をまったく出さないので、「究極(きゅうきょく)のエコカー」と呼ばれている。

しかし、水素を作るためには、たくさんの電気が必要。
そして、電気を作るためには、燃料を燃やしたりしなければならない。
燃料を燃やせば、そこからたくさんの二酸化炭素が排出(はいしゅつ)されることになる。
ここまでが、前々回と前回の記事で紹介したことだ。

『トヨタ自動車が実証実験~いったいどんな実験?(その1)』
http://rakuto-toyota.jp/e357717.html
『トヨタ自動車が実証実験~いったいどんな実験?(その2)』
http://rakuto-toyota.jp/e357718.html


水素を作るのに二酸化炭素を排出するのであれば、いくらミライががんばっても、二酸化炭素の排出量を減らすことができない。
「そんなんじゃ、ミライを作った意味がないじゃん!」と言いたくなるところだけど、それはトヨタ自動車やいろいろな研究機関もわかっている。

いかにして、二酸化炭素を出さずに水素を作り出すか。
いろいろと研究を進めているんだ。


昨年、2015年の春には、名古屋工業大学で、太陽光を使って水素を作り出すことに成功した。

『水素の作り方~二酸化炭素を出さずにできる?』
http://rakuto-toyota.jp/e307517.html

シリコンカーバイドと呼ばれる物質を水にひたして太陽光をあてると、水が電気分解(でんきぶんかい)される。
水は、もともと水素と酸素が合体してできたもの。
これに電気を流すと、水素と酸素はぴぴぴっと反応して、はなればなれに。
水素と酸素ができあがる。
人工光合成(じんこうこうごうせい)と呼ばれる技術を、応用した方法だ。

ここで使われる装置は、大きさ10平方メートル。
これに1時間太陽光を当てると、ミライを500メートル動かすのに必要な水素を作ることができる。
装置の値段は、数千万円と、とても高い。
これでは、まだまだ実用化はむずかしい。


ここで、今回の記事を紹介するね。
・・・と、その前に想像タイム。

水素を作るには、たくさんの電気が必要だ。
火力発電にたよる今の日本では、電気を作るのにたくさんの二酸化炭素を排出することになる。

それに代わる方法のひとつが、太陽光を使うもの。
これなら二酸化炭素を出さずにすむんだけど、実用化はまだまだ先だ。

今回の記事をみてみると、トヨタ自動車は火力や太陽光ではなく、他の方法で水素を作り出す実験をはじめるみたい。
いったい、どんな方法だと思う?

ヒントは・・・
自然のエネルギーを借りて、電気を作り出す。
自然の中にあふれるエネルギー。
いったい、どこにひそんでいるんだろう?
想像してみてね。



・・・



では、新聞記事のタイトルを見てみよう。


『風力から水素→運搬→燃料電池車 トヨタなど実証実験』 朝日新聞

今回の実験で使われるのは、風力発電。
風のエネルギーを使って、電気をつくる方法だ。

まずは、神奈川県横浜市(よこはまし)の海ぞいの場所で、風力発電によって電気を作る。
その電気で水素を作って、タンクにとじこめる。
そのタンクを、横浜や川崎(かわさき)の市場や大きな倉庫などに運び込む。

市場や倉庫では、ミライと同じ燃料電池(ねんりょうでんち)を使ったフォークリフト待ちかまえている。
そのフォークリフトに、運ばれてきた水素を注入。
いままでガソリンで動いていたフォークリフトにかわり、燃料電池を使った新しいフォークリフトたちが働き出す。

こうした一連の実験を通して、その市場や倉庫で排出される二酸化炭素を、およそ8割減らすことができるんだって。
これは、すごいね。


電気は、発電しても遠くに運ぶことがむずかしい。
また、時間がたつと、どんどんよわくなって最後には消えてしまう。

しかし、作った電気で水素を作れば、その水素はタンクにしまって運ぶことができる。
しかも、電気みたいに時間がたつと消えちゃうこともないので、ずっとためておくことができる。
電気が必要な時には、ためていた水素を取り出し、燃料電池で電気にもどすことができる。

風力発電の弱点は、発電できる電気の量にムラがあること。
風が強い日はがんがん発電できるけど、風が弱い日は、あまり発電できない。

でも、発電した電気をいったん水素に変身させておけば、ためておくことができる。
風が強い日にたくさんの水素をためこんで、風が弱い日にはためてある水素を使う。
これによって、風力発電の弱点をこくふくできそうだ。
実験がうまくいって、こうした取り組みが日本中で行われるようになったら、いよいよミライの力が本領発揮(ほんりょうはっき)されそうだね。

写真は、北海道の風力発電設備。ウィキペディアより。




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