水素自動車はどうやって動くの？

1.水素貯蔵 ：水素は車両に搭載された高圧タンクに貯蔵されます。水素は通常、約 700 ～ 1000 bar (10,000 ～ 15,000 psi) まで圧縮されます。

2.燃料電池反応 :水素自動車の心臓部は燃料電池です。燃料電池内では、水素ガス (H2) が空気中の酸素 (O2) と反応して、電気、水、熱が生成されます。燃料電池内で起こる化学反応は次のとおりです。

2H2 + O2 → 2H2O + 熱 + 電気

3.プロトン交換膜 (PEM) :燃料電池内には、水素分子と酸素分子を分離する陽子交換膜 (PEM) があります。 PEM は、電子をブロックしながら、正に帯電した水素イオン (プロトン) を通過させます。

4.発電 :水素イオンが PEM を通過すると、膜の反対側で酸素分子および電子と結合します。この反応により、車両の電気モーターに電力を供給する電流が生成されます。

5.電動モーター :燃料電池によって生成された電気は、車両の車輪を駆動する電気モーターに電力を供給します。電気自動車と同様に、電気モーターは車を推進するために必要なトルクと速度を提供します。

6.副産物としての水 :水素燃料電池自動車からの唯一の排出物は水蒸気です。燃料電池内の化学反応により副産物として純水が生成され、排気システムから放出されます。

7.水素の充填 ：水素カーは水素ステーションで給油可能です。水素の給油はガソリン車の給油と似ていますが、特殊な設備と訓練を受けた人員が必要です。

水素自動車の利点 :

- ゼロエミッション ：水素燃料電池車は水蒸気のみを排出するため環境に優しく、空気の清浄化に貢献します。

- 高効率 ：水素燃料電池は水素を電気に変換する効率が非常に高いため、ガソリン車に比べて航続距離が長くなります。

- 素早い燃料補給 :水素の給油は、ガソリン車の給油と同様に、比較的迅速に行うことができます。

水素自動車の課題 :

- 水素の製造とインフラ ：現在、水素の製造・流通インフラが限られており、水素ステーションも不足しています。

- 高い生産コスト ：水素燃料電池自動車と水素の製造と流通に必要なインフラは依然として高価です。

- 水素貯蔵 :水素を圧縮した状態で貯蔵するには高圧タンクが必要ですが、そのタンクはかさばり、車両の重量が増加する可能性があります。

全体として、水素自動車は、持続可能性と効率性の観点から、従来のガソリン車に代わる有望な代替手段となります。しかし、水素燃料電池自動車を広く普及させるには、水素の製造、インフラ、コストに関する課題に対処する必要があります。