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15.01.27水素の輸送は困難 水素製造は低効率 水素社会日経記事批評

科学者、化学屋、コロラド先生ほかの皆さんの批評、解説、コメントです。 >トルエンなどの有機物質を使った水素貯蔵は、むしろエネルギー輸送が困難な場所でのエネルギーの水素としての貯蔵の意味がある。要するに、二次電池と同じ。 南極観測基地で水素貯蔵実証実験を行ったのは、そういった理由がある。二次電池は、低温では機能しなくなることもあり得る。まぁ、実験としては面白い。 続きを読む
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Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
ベンゼンの分子量 78 トルエンの分子量 92 メチルシクロヘキサンの分子量 98 メチルシクロヘキサンを水素吸蔵物質とした場合、トルエン1モルあたり水素3モル吸蔵できる。 さて、トルエンは、輸送媒体として往復移動するので、6キロの水素を運ぶのに92キロのトルエンが往復移動する。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
要するに、水素社会を担うと喧伝されるトルエンやナフタレンを輸送媒体とした水素輸送は、輸送する水素の15倍を超える質量の有機物質を往復移動させることが必須となる。 なお、日本の電力送電損失は5%で、フランスなどは6~8%程度。しかも片道で、消費端に回収装置など必要ない。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
液体化石燃料に至っては、運ぶだけ。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
これでも、燃料電池による水素社会は来ますか? お笑いでしか無い。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
トルエンなどの有機物質を使った水素貯蔵は、むしろエネルギー輸送が困難な場所でのエネルギーの水素としての貯蔵の意味がある。 要するに、二次電池と同じ。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
南極観測基地で水素貯蔵実証実験を行ったのは、そういった理由がある。二次電池は、低温では機能しなくなることもあり得る。 まぁ、実験としては面白い。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
まぁ、化学屋としては、トルエンを大量輸送するくらいなら、そのまま石油なり天然ガスを燃やせば良いと思うぞ。 トルエンだって、天然ガスから造ることはできる。(まぁ、液体にこだわるなら、プロパンなりブタンにするが。)
Piatti @Cymbal_22
@BB45_Colorado トルエンを大量輸送なんて勘弁して下さいよ・・・
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
シェールガス革命で、天然ガス(メタン)からエチレンを作って、重化学工業の出発物質にしようという動きが産業で始まっているご時世に、トルエンを水素輸送のために往復させようなんてアホウとしかおもえないのだけど。
真岳 @sMaSatAKe
@BB45_Colorado トルエンならガソリンの代わりに使えば100オクタン超えるんじゃないでしょうか?
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
で、最近話題になっているトルエンを使った水素社会なるもの、何故か水素の量だけ気体体積で表記されているんだぜ。 科学記事、技術記事というのはこうやってプロパガンダ化するという典型的テクニック。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
回収触媒に白金族を要するとはいえ、水素という形でのエネルギー貯蔵の手段としての有機物質利用は、とても面白いよ。 NASや鉛蓄電池などの二次電池が使えず、エネルギー輸送網からも切り離された場所での選択肢となり得る。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
でも、長距離水素輸送の媒体としてはまったく駄目。
Piatti @Cymbal_22
@BB45_Colorado 一つだけ懸念してることがあります。水素は密度の低さゆえ、重量あたりの熱量(カロリー)が少ないという弱点を抱えています。 さらなるインフラ整備が必要だと思います。具体的には奈良県十津川村に水素ステーションができるぐらいの。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
ちなみに、仮に1モルのメチルシクロヘキサンをそのまま燃やせば、約4100kJの熱量が得られる。 1モルのメチルシクロヘキサンから3モルの水素を得てそれを燃焼すると、900kJ程度の熱量が得られる。 この効率の悪さは、化学結合の本数を数えれば自明のこと。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
@Cymbal_22 まったくそのとおりなんですよ。メタンですらその低熱量が故に使いにくいとされているのに、そのメタンより遥かに熱量の小さい(1/3以下)水素の使いにくさは相当なものと思われます。実際、マツダのロータリーエンジンは水素燃料を使うとRX-8が軽自動車並みの馬力です。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
@Cymbal_22 エネルギー密度の小ささから、かなり特殊用途の蓄電池(燃料電池)として使われると思います。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
地方では、ガソリンスタンドが無くなって困っているのに、それで水素ステーションが更にきめ細かく建設できるかというと、そりゃ無理だわ。
Piatti @Cymbal_22
@BB45_Colorado 軽自動車並みとは初めて聞きました。発電機として使うのがせいぜいでしょうね。燃焼速度の速い水素はヴァンケルエンジンと相性が良いとは聞いてましたが・・・
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
@Cymbal_22 水素ロータリーのRX-8が50~70馬力程度だったはずです。なぜだろうと不思議に思ったのですが、熱量を考えれば当たり前ですね。灯油を燃料にしたほうが馬力出ますよ。
ryutaroh @TayamaRyu
@BB45_Colorado @cao58020 加えて、街中で水素スタンドを建設するなんて危険極まりなく、あり得ないというのが、元化学プラントエンジニア&燃料電池開発に関わったものとしての意見です。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
@TayamaRyu @cao58020 トルエンを大量輸送、貯留するなんて悪夢ですよね。何かあったら町が吹っ飛んだり、人が病気になります。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
@Cymbal_22 まぁ、それでも十分に走るんですけどね。水素利用として燃料電池を使うのもそれ自体は素性が良いと思います。 でも、液体化石燃料や電力を代替するという使い方にはとても使えないですよ。
Hiroshi Makita Ph.D. @BB45_Colorado
例えば、オリンピック村を水素村にするというのはあり得る。勿論、その後の継続性や発展性は全くない。
アルルの男・ヒロシ @bilderberg54
@BB45_Colorado 結局、軽水炉とガス炉の導入の理由の一つなんでしょうね。
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コメント

ひかる(工学趣味) @hiruandon89 2015年2月16日
更新しました。続きの関連まとめにリンク。このまとめは、これでだいたいできあがりです。水素社会のまとめは、あまりないようでしたので、まとめました。
nextworker @nextworker 2015年2月17日
核燃料サイクルとかと同じで、今更引き返せないから死の行進を続けている感じ。
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