• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Exergy Recuperation of Exhaust Heat by Electrochemical Partial Oxidation

Research Project

Project/Area Number 23560244
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

NAKAGAKI Takao  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30454127)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2012: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywordsエネルギー利用 / エネルギー変換 / エクセルギー / 排熱利用 / 多孔質体 / 水素製造 / 固体酸化物形燃料電池 / Gadolinia Doped Ceria / 固体電解質形燃料電池 / スパッタリング法 / ドライメタン / 白金 / アルミナ / ナノスケール / 排熱回収 / 電気化学的部分酸化 / 低温作動 / マイクロチューブ / GDC / CO生成
Research Abstract

The numerical analysis using cylindrical quasi-2D non-isothermal model quantified the cell performance and heat uptake realized by the MGT-EPOx combined system in which the power generation efficiency increase by 8.5 points, and the result set a target for the SOFC. After the characterization and fabrication process which satisfy multi-physical transport properties required for the electrodes and electrolyte at a high level were established, thin-layered Pt/Al2O3 catalyst which have both the selectivity of partial oxidation at low temperatures and anti-coking was incorporated between the interface of anode and electrolyte by Ratio Frequency Sputtering method. The maximum power density of the fabricated SOFC was 207.5 mW/cm2 using dry methane as fuel and CO selectivity derived by EPOx reaction was 84.3% at 600deg-C.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] High-efficiency Power Generation System improved by Exhaust Heat Recovery using Chemical Reaction—Innovative Approach to Natural Gas Utilization by Chemical Recuperation2014

    • Author(s)
      中垣隆雄
    • Journal Title

      The Journal of The Institute of Electrical Engineers of Japan

      Volume: 134 Issue: 3 Pages: 156-160

    • DOI

      10.1541/ieejjournal.134.156

    • NAID

      130003393389

    • ISSN
      1340-5551, 1881-4190
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Performance Evaluation of Solid Oxide Fuel Cell for Exergy Recuperation of Exhaust Heat by Electrochemical Partial Oxidation2013

    • Author(s)
      尾関高行,中垣隆雄
    • Journal Title

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS Series B

      Volume: 79 Issue: 804 Pages: 1583-1593

    • DOI

      10.1299/kikaib.79.1583

    • NAID

      130003374883

    • ISSN
      0387-5016, 1884-8346
    • Related Report
      2013 Annual Research Report 2013 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電気化学的部分酸化における燃料ガス組成によるアノード反応機構の検討2013

    • Author(s)
      平野文康,古市直人,細山圭介,中垣隆雄
    • Organizer
      化学工学会第78年会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] マイクロチューブ型SOFCを用いたメタンの電気化学的部分酸化による中低温排熱のエクセルギー再生(中低温で高性能なSOFC作製方法の確立)2012

    • Author(s)
      古市直人,日置祥一朗,平野文康,中垣隆雄
    • Organizer
      日本機械学会第17回動力エネルギー技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] 円筒型SOFCを用いたメタンの電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生(数値計算による熱取込量と発電性能の定量化)2011

    • Author(s)
      日置祥一朗,尾関高行,伊藤春華,中垣隆雄
    • Organizer
      日本機械学会第16回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Presentation] マイクロチューブ型SOFCを用いたメタンの電気化学的部分酸化による中低温排熱のエクセルギー再生(中低温で高性能なSOFC作製方法の確立)

    • Author(s)
      古市直人,日置祥一朗,平野文康,中垣隆雄
    • Organizer
      日本機械学会第17回動力エネルギー技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 電気化学的部分酸化における燃料ガス組成によるアノード反応機構の検討

    • Author(s)
      平野文康,古市直人,細山圭介,中垣隆雄
    • Organizer
      化学工学会第78年会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 円筒型SOFCを用いたメタンの電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生(数値計算による熱取込量と発電性能の定量化)

    • Author(s)
      日置祥一朗,尾関高行,伊藤春華,中垣隆雄
    • Organizer
      日本機械学会第16回動力エネルギー技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Related Report
      2011 Research-status Report
  • [Book] 未利用熱エネルギー活用の新開発と採算性を重視した熱省エネ新素材・新製品設計/採用のポイント2014

    • Author(s)
      中垣隆雄ほか
    • Total Pages
      700
    • Publisher
      技術情報協会
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 早稲田大学大学院環境・エネルギー研究科 修士論文概要

    • URL

      http://www.waseda.jp/weee/teacher7.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 早稲田大学大学院環境・エネルギー研究科 修士論文概要

    • URL

      http://www.waseda.jp/weee/master/teacher7.html

    • Related Report
      2012 Research-status Report

URL: 

Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi