令和5年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.17は、固体高分子形燃料電池に関する記述として、不適当なものを選ぶ問題です。

この問題のポイント

この問題は、一酸化炭素が燃料になるかどうかを分かっているかを問うものです。固体高分子形では、一酸化炭素は燃料ではなく毒です。

白金の触媒に吸い付いて、はたらきを止めてしまいます。

正解：選択肢1（一酸化炭素を燃料に使用できる）

各選択肢の正誤

不適当なのは選択肢1です。

選択肢1のポイント（ここが答え）

引っかけの核心は、一酸化炭素が燃えるガスなので、燃料電池でも使えそうに見えるところです。燃料電池は燃やすのではなく、触媒の上で反応させて電気を取り出す装置です。

固体高分子形の触媒には白金を使います。一酸化炭素は白金の表面に強く吸い付いて離れず、水素が反応する場所をふさいでしまいます。これを被毒といいます。

作動温度が低いほど吸い付いた一酸化炭素が離れにくいので、80℃前後で動く固体高分子形はとくに影響を受けます。数ppmでも性能が落ちます。

一酸化炭素を燃料にできるのは、高温で動く溶融炭酸塩形と固体酸化物形です。この2つは白金を使わず、温度が高いので一酸化炭素も反応に加わります。

選択肢3と4は、この作動温度の表がそのまま根拠になります。固体高分子形は約80℃と4種類のうちいちばん低いので、りん酸形より低く、固体酸化物形より起動が早いという2つの記述はどちらも成り立ちます。

選択肢2のイオン交換膜は、水素イオンだけを通す高分子の膜です。液体の電解質を使わないので、傾けても漏れません。この扱いやすさから、自動車や家庭用に使われています。

覚え方

• 低温形（固体高分子・りん酸）は白金を使うので一酸化炭素が毒
• 高温形（溶融炭酸塩・固体酸化物）は一酸化炭素も燃料になる
• 固体高分子形は約80℃で4種類のうち最低。だから起動が早い

理解度チェック

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