京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

材料化学

材料化学の2014年12月20日の内容はこちら

実習指導

平尾 一之  (工学部/工学研究科 材料化学専攻 教授)
清水 雅弘  (同 助教)
永嶋 浩二  (同 研究員)

チューター

珍坂 瞭介  (工学研究科 材料化学専攻 修士1年)
花川 大輔  (同 修士1年)

ボランティア

なし

実施場所

桂キャンパスA3-120

実習内容

携帯型燃料電池の基礎知識を講義した後、実験に移り、(1)CaH2から取り出した水素によるLED点灯実験(2)Al箔と水酸化カルシウムの化学反応を利用した水素発生実験(3)Al箔と水酸化カルシウムの反応生成物のX線回折測定(4)Al箔と水酸化カルシウムとの反応生成物のSEM観察、を行った。

SEM観察
SEM観察

Al箔からの水素発生実験
Al箔からの水素発生実験


XRD測定
XRD測定


受講生の感想

  • 水素を燃料として走る車、CMなどでよく放送されているし、学校の授業でも習ったため、身近なもののように感じられ今回の講義はとてもよく理解できた。水素を使って電気エネルギーを取り出し利用することが、世の中に普及すれば地球温暖化も和らげることができるのでは、と思った。課題である流速のコントロールが改善されれば貧しい街や国も発展できるのではと考えると楽しかった。
  • 今回の内容は学校の授業で習ったことやそれを利用したことなので、前回よりも理解できた。学校で燃料電池について習ったときから少し興味があり、材料である水素の供給や副生成物の利用方法などを知れて有意義な時間となりました。X線回折や電子顕微鏡などのような普段扱うことのできないものに触れることができてよかったです。
  • 燃料電池は水素と酸素から電気を生み出すということくらいしか知らなかったので、電解質膜という詳しい仕組みを学べて面白かったです。電解質膜の構造をもう少し詳しく知りたかったです。各反応の過程で出てくるものを無駄にせず利用しているのがすごいと思いました。あとは余分な熱をどうするかが問題だなあと思いました。
  • 今回の内容は少し簡単だったためよく理解できました。研究内容も今は身近になった燃料電池ということで興味もわきましたし楽しかったです。また、実際に燃料電池を見せていただいたような具体例からSEMやX線回折のようなここでした体験できないようなところまで、様々な経験が大変良かったです。また多少複雑なもの(例えばブラッグの式)にもわかりやすい説明をつけていただいたのも大変助かりました。
  • 燃料電池が水素と酸素を用いることは知っていたが細かいしくみを知れてよかったです。電解質膜は習ったものの構造は良く知らなかったので、新しい知識を得ることができました。電子顕微鏡の操作は機械もないので、倍率を高くするのが楽しかったです。焦点を合わすのは難しいと思いました。
  • 電解質膜について知ることができてよかったです。また表面積と反応の効率、規制の関係について、最終的にアルミホイルに行き着いたというのがおもしろかったです。反応としてはすごく単純なものなのに生成物や残留物が多様でおもしろいとおもいました。反応の速度について部活で研究しているので、X線回折はできないかもしれないけど何か生かせることがないか考えてみようとおもいました。あと、膜式流量計の仕組みが意外と単純でびっくりしました。
  • 今回は視覚的に確認することができ比較的理解することが容易だったように思う。携帯型燃料電池という今まであまり知らなかったことについても知れてよかった。まだ課題(水素生成の方法他)もあるけれど、実用化する日が近いうちに来るような気がします。良い経験になったと思う。次回も少しでも理解できるように頑張っていきたいと思う。
  • 水素を使うとエネルギーを保存する効率が上がる。これが燃料電池の利点である。しかし、水素はそのままでは非常に危険である。よって、水素化カルシウムを樹脂で低濃度にしたものをを貯蔵し、化学反応で発生した水素化カルシウムもあますことなく電気エネルギーに変換し、長寿命の電池をつくりあげた。災害時の非常用電源などへの利用が期待されている。
  • 燃料電池は火力発電に比べて高効率でクリーンなエネルギーだということが少し意外に感じた。でもよくよく考えてみればエネルギー変換の少なさという点で、納得できるからです。また、燃料電池は次世代へつながるものであるということがわかりました。そのためにたくさんの研究がなされ、企業なども携わっているのを知りました。

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