2019 Fiscal Year Annual Research Report
Hydrogen production from superheated steam by dielectric barrier discharge
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18K19044
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
神原 信志 岐阜大学, 大学院工学研究科, 教授 (80362177)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 大気圧プラズマ / 過熱水蒸気 / 水素製造 / アンモニア水 / CO2フリー水素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，CO2フリー水素製造法として太陽光発電の電力を用いて水電解法により水素を製造する技術があるが，水電解の電力消費量やコストの面で課題があり，省エネ型の革新的なCO2フリー水素製造法が求められている．誘電体バリア放電で発生するプラズマは電子温度が高く，少ない消費電力でガス状の水（水蒸気）を分解し，水素を生成できる可能性があると考え，大気圧プラズマによる過熱水蒸気からの水素製造技術開発に挑戦した。
まず，円筒型プラズマメンブレンリアクターに飽和水蒸気を供給してプラズマを点灯させた.供給水蒸気濃度，印加電圧，ギャップ長等の条件を変化させ，水素生成挙動を調べた．この場合，最大水素転換率は3%程度と非常に低かった.次に4.0wt%アンモニア水溶液を30℃で蒸気とし，14 kVの印加電圧で分解したところ，最大水素転換率24.7%を達成した．さらに過熱水蒸気にアンモニアを少量添加することによって水素転換率がさらに大きく増加することを確認した．これは，過熱水蒸気が安定したプラズマ場を形成できること，アンモニアの添加によってガスの電気伝導度が高くなり，電子エネルギーによる水分子の電離が進んだことが要因であると考えた．エネルギー効率の比較では，アルカリ水分解法に若干お及ばなかったものの，今後の装置改良（特に加圧プラズマを形成するための平板型リアクターへの展開）により，革新的なCO2フリー水素製造法として確立できる見込みである.
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Research Products
(8 results)
