Novel Science for Innovative Hydrogen Production Based on Analogy between Boiling and Water Electrolysis

• Project/Area Number: 23H00282
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 31:Nuclear engineering, earth resources engineering, energy engineering, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 森 昌司 九州大学, 工学研究院, 教授 (10377088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津田 伸一 九州大学, 工学研究院, 准教授 (00466244) ; 高橋 厚史 九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924) ; 梅原 裕太郎 九州大学, 工学研究院, 助教 (80961755)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥48,360,000 (Direct Cost: ¥37,200,000、Indirect Cost: ¥11,160,000); Fiscal Year 2025: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2024: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000); Fiscal Year 2023: ¥29,380,000 (Direct Cost: ¥22,600,000、Indirect Cost: ¥6,780,000)
• Keywords: 水電解 / ハニカム多孔質体

Outline of Research at the Start

再生可能エネルギーの導入比率の向上には水電解による水素の高効率製造が不可欠で、これを実現するために水電解特性と沸騰熱伝達特性の類似性に着目し、独自に開発した沸騰の冷却限界向上手法を水電解に応用して水素生成密度の限界を従来の1.5倍に向上できることを示した。さらなる性能向上にはハニカム多孔電極の形状最適化だけでなく電極表面微細ぬれパターン制御が重要である。そこで本研究では電極面から微細気泡を効率的に排除するため、ナノからマクロスケールにわたる実験と計算を組み合わせ、高電流密度で水素生成を可能とする手法を構築する。