トヨタのカートリッジが水素のポータブル化に貢献

水素は、道路交通をクリーンにする解決策として長い間宣伝されてきました。 燃料電池で使用すると、使用時に排出されるのは水だけであり、バッテリー式電気自動車の再充電が遅いという問題が解消されます。 また、天然ガス供給からノートパソコンのバッテリーに至るまで、あらゆるものの代替品としても提案されています。

トヨタは水素技術の推進に力を入れており、そのための車両やインフラの開発に取り組んできた。 同社の最新の取り組みには、持ち運び可能な水素カートリッジが含まれており、外出先でも水素エネルギーを利用できるようになります。

水素にはさまざまな利点がありますが、扱いが少し難しいものです。 H2 の分子は非常に小さいため、他の分子の間をすり抜けてほとんどの容器から漏れる傾向があります。 これにより、漏れや金属部品の水素脆化などの問題が発生する可能性があります。 したがって、水素を安全に貯蔵するには材料を慎重に選択する必要があります。 通常、圧縮ガスまたは液体として、または特殊な金属の形で固体内に保管されます。

トヨタの魅力的な丸型キャニスターの寸法は、長さ 400 mm、直径 180 mm と非常にコンパクトです。 トヨタの脚注には、同社が「高圧水素タンク」に依存していることが示されており、ガス状での貯蔵を示唆している。 キャニスターの目標重量は5kgです。 したがって、キャニスターは 1 人で簡単に操作および持ち運びでき、軽量のエネルギー貯蔵庫として機能します。 一般的なプロパンのタンク (約 30 kg) や満タンのガソリン ジェリ缶 (約 25 kg) よりもはるかに軽量です。

トヨタはキャニスターの出力について興味深い指標を用いて議論している。 1 つのカートリッジで「一般的な家庭用電子レンジを約 3 ～ 4 時間動作させるのに十分な電力」を生成する必要があります。 電子レンジは通常、一度に数分で作動することを考えると、トヨタ本社でのテレビディナーは少なからず疲弊しているのではないかと疑われる人もいる。 いずれにせよ、プレスリリースでは、これはキャニスターを「典型的な FC (燃料電池) システム」で使用した場合の 3.3 kWh の典型的な容量から導出されたものであると記載されています。

それほど大きな電力ではありませんが、総容量は約 660 Wh/kg になります。 豪華なプラスチックの筐体を考慮しても、せいぜい約 260 Wh/kg のリチウムイオン電池よりも優れています。

総容量がこれほど低いと、これらのキャニスターが輸送用途に使用されることを想像するのは困難です。 ほとんどの電気自動車には、容量が 70 kWh を超えるバッテリーが搭載されています。 同じ量の電力を供給するには、そのようなキャニスターが 18 個以上必要になります。 3.3 kWh あれば、電動スクーターを十分に長距離走行できるかもしれませんが、何らかの形で燃料電池と 5 kg のキャニ​​スターをぶら下げておく必要があります。

むしろ、トヨタはキャニスターを、バッテリーを使用するよりも重量効率の高い形式でクリーンな電力を供給する方法であると考えているようです。 キャニスターは、新技術の実験を望んでいる日本の将来を見据えた「スマートシティ」であるトヨタのウーブンシティでテストされる。 そこでは、「家庭内外の幅広い日常生活アプリケーション」を実行するために使用されることになる。 潜在的な用途としては、屋外ピクニックでホットプレートを使用したり、内燃エンジン発電機の騒音を気にせずにキャンプ場に照明を提供したりすることが考えられます。

一般的な考え方は、キャニスターは水素エネルギーを持ち運び可能な形式で供給する簡単な方法であるということです。 液体燃料とは異なり、水素をあるタンクから別のタンクに簡単に注入することはできません。 代わりに、多数のキャニスターを充電することで、水素を必要な場所に簡単に移動させることができます。

トヨタは将来の燃料として水素に大きな期待を寄せている。 同社は水素自動車に多額の投資を行っているが、バッテリー式電気自動車に関しては依然として競合他社に後れを取っている。 トヨタはこれらの水素キャニスターによって、「水素が身近で広く使用されるエネルギーの形態に進化することを構想している」。

現在からトヨタのビジョンを見るのは難しい。 EV はかつてないほど性能が向上しており、水素の製造には通常、予想よりも多くの化石燃料が必要です。 しかし、トヨタの携帯用キャニスターから水素ペーストや最新のアルミニウム燃料パックに至るまで、この技術は急速に発展しています。 これらのいずれかが、純粋な電動化への広範な推進を阻止できるかどうかはまだわかりません。