最新技術：水素燃料電池車の実用化と継続性への課題

水素っち「ついに販売が決まりましたね！トヨタの燃料電池車」

酸素っち「僕達が水になる化学反応を使ってるんだね。」

水素っち「排出するのもほとんど水だから、人体や環境には無害ってことだね。」

硫黄っち「勝手に話進めてるけど、燃料電池ってどういう仕組みなのさ？」

水素っち「燃料電池と一口で言っても、幾つか種類があるんだけど、一番簡単な例では、
タンクから僕が送り込まれ、電極に付着したら電子を渡す。

イオン化した僕は固体高分子膜を通って酸素っちたちが流入された電極側へ移動、電子を受け取って酸素っちと手をつないで水になるってとこかな。
最初に電極に渡した電子は電流として流れてエネルギーとして使われる。」

銅っち「実にシンプルだどう。中学校でも、僕と塩素っちが一緒になった塩化銅水溶液に電流を流したら僕が陰極に析出する・・・なんて実験をやるどう。その逆反応だどう。」

酸素っち「そうそう。同じように水の電気分解って言って、電気を流して僕と水素っちを分離させる実験もするよね。そこで水上置換とか上方置換とか習うの。」

ジルコニウムっち「でも、そんなに簡単なら、どうして今まで実用化しなかったのさ？」

酸素っち「まずは値段が高いってとこかな」

スカンジウムっち「電極に現状、触媒として最も優秀なプラチナ公爵に働いてもらう必要があるわけだ。プラチナ公爵は安月給では働いてくれないから大変だね。」

アルゴンっち「触媒って？」

水素っち「簡単に言うと、僕たち元素っち同士が手をつなぎやすくなるように助けてくれる元素っちだよ。例えば、僕と酸素っちも出会ってすぐ水になるわけじゃなくて、恥ずかしがってなかなか相手と手を繋がない子もいるんだ。」

鉄わん「仲を取り持って、早く水になるように仕向けてくれるわけだわん。で、触媒に使われた元素っち自身は変化しないから、また触媒として働いてくれるんだわん。」

窒素っち「人間界の結婚相談所みたいだね！」

ゲルマニウムっち「水素っちや酸素っちじゃなくても、ほかに電気分解できそうな物質ならなんでもいいのでは？」

水素っち「プラチナ公爵ほどの触媒力を持ってしても、電気を生み出せるほど反応できる物質で実用的なのは僕くらいしかいないんだ。」

ナトリウムっち「何それ、ちょっと自慢だな」

酸素っち「ちょっと自慢も入ってるけど、実は燃料電池車の一番の課題は、燃料である水素っちにあるんだよね。」

水素っち「実はそうなの。僕は寂しがりやだから酸素っちがいると一緒に遊ぼうと手をつないで水ができる。
そのときに熱エネルギーが出るわけだけど、熱エネルギーを出してでも水になりたいってことは、僕はほんとに酸素っちと遊びたくてたまらないんだ。

地球の通常の温度だと、恥ずかしがってなかなか手を繋がないんだけど‥」

窒素っち「大気中には僕の次に酸素っちが多いわけだから、大気中に水素っちが漏れたら、熱源さえあれば、いたるところで酸素っちと反応して爆発しながら水を作るわけだね。」

水素っち「世に言う水素爆発ってヤツだね。
これがあるから、人間は僕が外に漏れることをとても嫌がるんだ。

あと、資源の面では、地球上では、僕は気体ではほとんど存在せず、水の状態で存在していて、もちろん、生き物の中にも高分子内に存在もしている。だから僕自身は大量にいるわけで燃料源には困らなそうなんだけど・・・。」

イットリウムっち「待って、もし、水素っちは水の状態が大好きってことは、水から水素っちと酸素っちを分離させること自体にもエネルギーがいるのでは？？」

水素っち「そうなの。
現在は、石油を精製するときの副産物として僕が大量に発生するからそれを利用すればいいんだけど、今後は減っていく傾向になるし、
どうやって僕を単体で取り出すのかが大きな課題となるんだ。
燃料電池を搭載している車が事故を起こしても、僕が大気中に漏れないようにする密閉性の問題、
あとは気体状態では体積が大きくなってしまうから、僕を圧縮して保存するのにまたエネルギーが要る問題・・・。」