2016 Fiscal Year Annual Research Report
エクセルギー再生ガス化とインテグレーションした超高効率SOFC発電システムの開発
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15H04250
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堤 敦司 東京大学, 生産技術研究所, 特任教授 (00188591)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エネルギー生成・変換 / SOFC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロチューブ型SOFCと流動層ガス化炉及び改質炉を組み合わせたエクセルギー再生高効率発電システム開発のための基礎的研究を行うことを目的としている平成２８年度は計画通り以下に述べる研究を行なってきた。
（１）低温ガス化技術の開発 従来型のIGFCのガス化法は、1200～1500℃の高温でガス化する部分酸化ガス化であるが、エクセルギー再生ガス化にするためには、800～900℃の低温で吸熱的にガス化する水蒸気ガス化が必要である。本研究では、従来検討してきたライザー・ダウナー・気泡流動層から構成される三塔式循環流動層ガス化炉に替えて、新たに移動層熱分解炉、気泡流動層チャーガス化炉及びライザーからなる内部循環流動層ガス化炉を設計し製作した。
（２）燃料電池の高出力化 本研究ではSOFCの高出力および高耐久性のために新規のマイクロチューブ型のSOFC開発を行なってきた。平成２８年度は、カソード支持のSOFCを設計し、LSM粒子の粒径を小さくすること、及び焼結助剤の添加により共焼成温度を低減できることがわかった。また Fe2O3が焼結助剤としてより有効であることを見出した。また、多様な燃料に対応するためにイナート支持のSOFCに関してメタン直接燃料電池の実験を行なった。その結果、イナート支持層が炭素析出を防ぐ拡散バリヤーとして機能するため、性能低下がなく安定な起電力が得られることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
エクセルギー再生として石炭ガス化のみならず、バイオマスもガス化及びメタン改質も検討することにした。大きな問題もなく着実に研究は進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
マイクロチューブ型SOFC単セルの製作レシピを完成させるとともに、量産してくれるメーカーを探す。実際のガス化炉に実装してパイロット試験を行うことを検討する。
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