高次炭化水素プラズマ分解による超高効率水素製造

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K22336
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
• 研究機関: 米子工業高等専門学校
• 研究代表者: 白石 僚也 米子工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (20780084)
• 研究期間 (年度): 2020-09-11 – 2022-03-31
• キーワード: 水素 / 高次炭化水素 / プラズマ / クリーンエネルギー / エネルギー変換

研究成果の概要

CO2フリーの高効率水素製造法を開発することを目的に、キャリアガス(メタン)を用いて液体水素原料(n-ドデカン及びメタノール)を微細化し、プラズマを用いてこれらを分解した。その結果、CO2排出なしに、従来の液中プラズマ法の効率の２倍に当たる 0.26 Nm3/kWhの効率が得られた。効率が向上した理由は、キャリアガスを用いたことで原料供給速度を一定にできたうえ、原料を微細化したことで反応面積が増加したためである。また、効果的な熱回収システム導入により更に効率を向上できる可能性が示唆された。

自由記述の分野

カーボンニュートラル燃料工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

現行の工業的水素製造法である水蒸気改質法はCO2排出を伴う。これに対し、本研究の手法はCO2排出を伴わない水素製造が可能である。また、本研究で得られた知見は超高効率水素製造実現のために有益であり、将来的に水素製造のためのエネルギーコストを低下させることで、持続型社会実現に向けた水素エネルギー普及に役立つ。