水素酸素燃料電池では何が起こるのでしょうか?

1. 水素ガス供給：燃料電池のアノード（負極）に水素ガスを供給します。

2. 酸素ガス供給：燃料電池のカソード（正極）に酸素ガスを供給します。

3. 水素イオン交換:アノードでは、水素分子 (H2) が水素イオン (H+) と電子 (e-) に分割されます。水素イオンは電解質膜を通過し、電子は外部回路に導かれ、電流が生成されます。

4. 酸素還元:カソードでは、酸素分子 (O2) が外部回路から電子を受け取り、電解質からの水素イオン (H+) と結合して水 (H2O) を形成します。

5. 電解質:燃料電池の電解質膜は、水素と酸素の混合を防ぎながら、水素イオンを通過させます。一般的な電解質材料には、プロトン交換膜 (PEM) やアルカリ電解質などがあります。

6. 電気回路:アノードで生成された電子は外部回路を通って移動し、電流を生成します。この電流はさまざまなデバイスに電力を供給したり、後で使用するためにバッテリーに蓄えたりすることができます。

7. 水の生成:反応の副産物として、水の分子がカソードで生成されます。水は純水蒸気として安全に放出することも、他の用途のために収集することもできます。

全体として、水素酸素燃料電池における化学反応は次のように要約できます。

2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l) + 電気エネルギー

水素酸素燃料電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換する効率が高く、その効率は最大 60% に達します。また、環境にも優しく、副産物として水しか排出しないため、車両への動力供給、発電、バックアップ電源システムの提供など、クリーン エネルギー用途の有望な技術と考えられています。