実証実験を進めるトヨタやホンダの燃料電池車に人だかり ―― FC EXPO 2009

福田 昭

tag: 組み込み 電子回路

レポート 2009年3月 5日

●インテリアにもなる携帯機器向け燃料電池

 携帯機器向けの燃料電池では,外観デザインに優れた試作品が注目を集めていた.ソニーが開発したハイブリッド型の燃料電池システムである.応用例としてワイヤレスのオーディオ・スピーカ(写真8),携帯型充電器(写真9),USB機器用充電器(写真10)を試作し,展示ブースで実際に発電してみせた.

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[写真8] 燃料電池を搭載したワイヤレス・スピーカ
ガラス製の円筒内に燃料のメタノールが入っている.ガラス円筒にカラー照明を当ててインテリアとして違和感がないように演出をこらした.

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[写真9] 携帯型充電器

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[写真10] USB機器用充電器
インテリアとして適した外観デザインになっている.

 燃料電池システムは,直接メタノール型燃料電池(DMFC)とリチウムイオン2次電池,制御回路,燃料カートリッジで構成されている.出力には三つのモードがある.燃料電池だけによる出力モード,リチウムイオン2次電池だけによる出力モード,両者を併用した出力モードであ2次電池を充電する.

 シンガポールの燃料電池に関連する製品開発企業Horizon Fuel Cell Technologiesは,燃料電池を応用した大小さまざまな製品を展示していた.電動アシスト自転車(写真11),携帯型発電器,模型のミニチュア燃料電池自動車(趣味および教育実験向け),燃料電池を含めた再生可能エネルギ学習キットなどである.展示ブースに所狭しと製品がならべられており,来場者の関心を強く引き付けていた.

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[写真11] 燃料電池を搭載した電動アシスト自転車
水素を燃料とする.1回の燃料充てんで約300kmも走行できるという.

●将来が楽しみなバイオ燃料電池

 ぶどう糖(グルコース)を燃料とするバイオ燃料電池も来場者の興味を引いていた.ソニーとフィンランドの技術研究機関VTT(Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus)が,それぞれ試作品を展示していた.

 バイオ燃料電池は,酵素や微生物などの働きを利用して電池を形成する.今回展示された電池はいずれも酵素を利用するタイプである.負極(アノード)側の酵素が,ぶどう糖から電子を取り出す反応(酸化反応)の触媒となり,正極(カソード)側の酵素が,酸素と電子,プロトンから水を生成する反応(還元反応)の触媒となる.

 ソニーは,試作したバイオ燃料電池にコーラ飲料を注いで発電させてモータを回し,回転翼を動かしてみせた(写真12).同社は2007年8月にバイオ燃料電池の開発を発表しているが,このときの単位面積当たり出力は1.5mW/㎝2だった.今回出品したバイオ燃料電池は,単位面積当たりの出力密度が5mW/㎝2に向上しているとした.また2007年8月当時は,容積が40ccのサイコロ型バイオ燃料電池ユニットで約50mWを出力していた.今回展示したサイコロ型バイオ燃料電池は容積が28ccと小さくなり,出力は約70mWに高まっている.なお出力電圧は明らかにしなかった(写真13)

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[写真12] バイオ燃料電池の試作セルにコーラ飲料を注いで発電させた.

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[写真13] サイコロ型のバイオ燃料電池をつないでディジタル・オーディオを再生させた.

 VTTは,印刷技術で製造したバイオ燃料電池の試作品を展示した(写真14).燃料であるぶどう糖を含めて印刷技術で形成しており,使い捨てタイプの電池を想定している.土壌を汚染しない材料だけを使用しているため,簡単に廃棄できるという.展示ブースではディジタル温度計の直流電源にバイオ燃料電池を使い,温度計が安定して動くことを披露していた.なお試作品の出力電圧は0.7Vである.

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[写真14] 印刷技術で製造したバイオ燃料電池
手前の四角い厚紙状の物体がバイオ燃料電池.出力電圧が低いので,コンデンサを利用した昇圧回路を介してディジタル温度計を動かしていた.

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