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2010 Fiscal Year Annual Research Report

酸化鉄の還元酸化反応を利用するマイクロ燃料電池用の廉価な水素供給体の開発

Research Project

Project/Area Number 21656194
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

林 昭二  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (40024351)

Keywords燃料電池 / 水素供給体 / 酸化鉄 / 還元酸化反応
Research Abstract

酸化鉄の還元と還元鉄の水蒸気による酸化から成るサイクル反応を利用する水素生成においては、焼結防止が課題であったが、還元ガス中の微量硫黄成分ガスがこの焼結防止に効果があることが最近林昭二によって初めて見出された。本研究では、従来の焼結防止法である異種酸化物添加法とは異なる被覆法(湿式法)も併用して微量硫黄成分ガスによる焼結防止条件を確立することを目的とした。次に、酸化鉄微粒子を造粒したミニペレットの充填層からの水素生成効率を評価し、マイクロ燃料電池用の廉価な水素供給体の開発を目指した。
その結果、Al_2O_3、CaO、MgOを単独で少量被覆した各酸化鉄試料の複数回繰り返しサイクル反応試験において、還元ガス中に微量硫黄成分ガス無添加条件においても相当焼結防止に効果があったが、硫黄成分ガス添加の条件が、どの試料においても水素生成率が90%以上の理論値に近い値が得られ焼結防止に最も効果があることが知られた。
次に、350℃にて5グラムの還元鉄ミニペレット充填層からの水素生成効率(一回目サイクル)の酸化時間と水蒸気供給量依存性をガスクロ分析から評価した結果、広範囲の水蒸気供給量の条件にて理論値(鉄量の4.8mass%水素生成、即ち、その1グラムから0.54リットルの水素ガスが生成)を得た。
通常の工業用還元ガス中には必ず微量硫黄成分ガスが含有しているため、今後更に、本研究の全体システムに改良を重ねて、酸化鉄の還元酸化反応を利用するマイクロ燃料電池用の廉価なカプセル型水素供給体の開発を目指す。

  • Research Products

    (3 results)

All 2010

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

  • [Journal Article] 異種酸化物を被覆した酸化鉄の還元酸化サイクル反応による水素製造2010

    • Author(s)
      林昭二、木下潤一、可児裕章
    • Journal Title

      鉄と鋼

      Volume: 96 Pages: 511-516

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化鉄の還元酸化サイクル反応による水素製造に及ぼす異種酸化物被覆とガス状硫黄の影響2010

    • Author(s)
      西澤直樹、浅井健児、奥村圭二、林昭二
    • Organizer
      日本鉄鋼協会、材料とプロセス、23(2010)-1030
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] 酸化鉄の還元酸化反応を利用する水素供給体の開発2010

    • Author(s)
      浅井健児、西澤直樹、奥村圭二、林昭二
    • Organizer
      日本鉄鋼協会、材料とプロセス、23(2010)-1029
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-25

URL: 

Published: 2012-07-19  

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