研究課題
本研究の具体的目的は2点ある。(1)ひとつは"SOFC Reformer"を具体的に構成し、実地にメタン、ジメティルエーテル(DME)、軽油などの炭化水素なるべく少量の水蒸気とともに導入し、実際に燃料改質装置として作動することをモデル的に示すと同時に、従来型の改質装置と入れ替えが可能なことを示すことにある。本年度はこの目的のために、Pt/SSZ-40μ/Fe-Ni-SSZ-40μm/Fe-Ni-SSZ1mmPt/SSZ-40μ/V-O-Ni-SSZ-40μm/Fe-Ni-SSZ1mmの2種類のセルを製作した。しかし、ガラス接合剤との膨張係数の一致が悪く接合の改良を行っている。(2)第二の目的は、このようなSOFC Reformerではイオン伝導体、混合伝導体の酸素分離機機能と、クラッキング反応、水蒸気改質反応、水素、CO、炭素の電気化学的酸化反応が複雑に絡み合った、オートサーマル反応進行していると思われる。われわれの発見した、Fe、Vなどの電極あるいは触媒がどのような役割を果たしているのか、それらの役割をより明確にすることによって、より高性能なより高性能のSOFC Reformerを開発していくことにある。現在まで明らかになったことは、(1)炭化水素燃料のクラッキングの速度が全体の反応速度に対して支配的である。(2)クラッキングで発生した水素、COの電気化学は、炭素の共存のため抑制されているようである。(3)そのため、(2)で生成する水蒸気CO2で促進されることが期待される、炭化水素の水蒸気反応が意外に遅く、この(2)、(3)反応の促進は全体の改良のための重要な要因であると思われる。
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