2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of solar concentrating thermochemical water splitting hydrogen production system via solar demonstration
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26249151
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
児玉 竜也 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60272811)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 宏 宮崎大学, 工学部, 教授 (90323774)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 再生可能エネルギー / 水素 / 太陽熱 / 水分解 / 反応器 / 熱化学プロセス / 太陽集光 / 触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽集熱による水熱分解反応器の開発を２つの反応器コンセプトで行った。28年度は下記の研究成果を得た。
発泡体デバイス式ソーラー水分解器の開発については，①円錐型発泡体反応デバイスによる中型反応器を用いて，他金属ドープセリアを担持したデバイス（セリア担持量30wt%)，及びセリア担持量を40wt%に増量すると共に焼成温度を1200℃に高めたセリア担持デバイスを，韓国エネルギー技術研究院（KIER)の40kW太陽炉で試験した。その結果，後者によって水熱分解サイクルによる最大水素製造量を従来の２倍近くに高めることができた。また良好なサイクル反応性も確認できた。
流動層式ソーラー水分解器の開発については，②まず，キセノンアークランプを用いた30kWサンシミュレータからの疑似太陽集光照射によって中型反応器を試験した。熱還元反応時にセリア粒子流動層の温度を1400～1500℃まで上げることができ，10～20Ndm3/サイクルの水素を水熱分解サイクルで製造することができた。即ち，粒子流動層の温度を1400℃以上に高めることができれば，本反応器コンセプトで良好に水素製造を行えることが示された。③さらに11月初旬に宮崎大学の100kWビームダウン太陽集光システムを用いてセリアを流動層粒子として大型反応器のソーラー試験を行った。太陽集光濃縮装置（CPC)を改良，かつセリア粒子の微粒子化を行うことにより，熱還元反応時の流動層温度を昨年度の1100℃から1200℃に高めることができた。その結果，300Ncm3/サイクルの水素製造を確認した。これにより，本システムのコンセプトによって太陽集熱で水の熱分解サイクルを行えることが初めて証明された。30kWサンシミュレータでの試験結果から示されるように，熱還元反応時の流動層温度を1400℃以上に高めることができれば水素製造量を各段に高めることができる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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