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● 『ちょっとサイエンス』 2007/2/2
No.261
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● 発行者 Fujiken 不定期発行
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毎回、科学に関するテーマをとりあげて、雑学的な知識を送ります。
なるほど！と納得し、知ることの喜びを感じていただけたら幸いです。
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■今日のテーマ 「燃料電池の今」
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水素と酸素の反応で、電気を作る燃料電池の開発が進めれています。今産業革
命以来の大変革を２０２０年代にもたらすかも知れないと言われています。
もともと燃料電池の発見は１００年も前のことでした。
その当時流行っていた、水に電流を流せば水素と酸素に分解されることから、
水素と酸素から電流を発生させられないかと考えたのが、イギリスのグローブ
でした。彼は水の電気分解を終えた電気分解装置から別の水の電気分解をさせた
のが、１８３９年でした。同じ頃、燃料電池の効果を発表したのがスイスのシェ
ーンバインで二人が燃料電池の父と言われています。
燃料電池の燃料である水素は水から無尽蔵に取り出せるという点と、燃料電池で
発生するものは水だけであるという点から、クリーンなエネルギーとして従来の
化石燃料に代わる発電方法として注目されたのです。
人類が燃料電池をいち早く用いたのは宇宙でした。
１９６５年、ＮＡＳＡの有人宇宙船「ジェミニ５号」にはコンパクトで高出力の
燃料電池が使われ、発生する水は乗組員の飲料水としても使われました。
１９６９年に人類初の月面着陸を成し遂げたアポロ１１号にも燃料電池を積んで
いました。
これから燃料電池が普及していくであろうと考えられているのが、３つあります。
一つは燃料電池自動車、次に、家庭用・業務用の燃料電池、最後に持ち運べる携
帯電話などの燃料電池です。
燃料電池自動車では何が問題かというと、燃料の水素をどうやって搭載するかです。
圧縮水素では容量が大きすぎる、液化水素ではマイナス２５３度まで冷やさなくて
ならないなどの問題点があります。
この中では携帯用の燃料電池が一番早いのではないかと言われています。
燃料には水素ではなく、メタノールを用い、処理で有害な物質がでないようにする
というものだそうです。
(「Newton 2006年11月号」(ニュートンプレス社) 参照 )
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■ちょっとコメント■
私(Fujiken)が、燃料電池について初めて知ったのはこの「ちょっとサイエンス」
がきっかけで、2001年2月のことで、約６年前のことでした。
その当時は中学校の教科書には「燃料電池」は載っていなくて、１〜２年後に
教科書に載りました。
最初は炭素棒の電極で電気分解してそのまま燃料電池にしようとしたのがうまく
いかず、よく調べてみると白金電極ではなくてはうまくいかないことがわかるなど、
とても苦労しました。実際の電気が起こる理由を述べるのは電極で起こっている
膜化学の説明がいるようです。
そして、そのころ「燃料電池で走るモデルカーが出来ました」と言って業者さんが
持ってきたのはよく走ったのですが、値段が数百万円と聞いてびっくりするなど
様々な経緯がありました。
あれから６年、果たして我々が実用化されて使い出す２０２０年代には、携帯なの
でしょうか、自動車なのでしょうか、燃料電池が組み込まれた家なのでしょうか、
楽しみですね。
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■「読者からのメール」より■
●「Ａ」さんより 「ブラックホールについて」
初めてお便りします。
いつも身近な事象から学問的な解説まで幅広く分かりやすい説
明を楽しませていただき、ありがとうございます。
私が子どもの頃、宇宙の果てにはブラックホールがあり、そ
こへ全ては吸収されていく、というような説明を受けた記憶が
あったのですが、先日、子どもと宇宙についての講演を聴く機
会がありまして、そのときに受けた説明の中には、ブラックホ
ールという名前さえも出てこなかったので、最近では見識が変
わったのかな、と思ったのですが、現代もブラックホールは存
在するのでしょうか？ 2児の母より
→Fujikenより
アインシュタインが一般相対性理論を発表した直後、1916年にカールシュベルトが
特殊解として導いたところから「ブラックホール」の論議が始まりました。
ブラックホールは光さえでられない重たい天体ですので、可視光では発見されず、
Ｘ線やガンマ線によって発見されます。1970年代にはくちょう座X-1からX線源が
ありブラッックホールの有力候補として発見され、その後同様な天体がぞくぞく
と発見されています。
今、ブラックホールは３種類に分かれています。一つは恒星質量ブラックホール
とよばれる太陽の１０倍程度の大きさのもの、もう一つは超巨大ブラックホール
とよばれる銀河の中心にあうだろうと思われている巨大なもの、そして最近、
太陽の数十〜数百倍の質量をもつ中間サイズのものが発見されているようです。
(「ウィキペディア」、「AstroArts天文ニュース2004年3月」 参照 ）
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