高温作動電気化学ヒートポンプの電極部高性能化

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560884
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 芝浦工業大学
• 研究代表者: 田中 耕太郎 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (60278215)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: エネルギー節約 / 効率利用 / ケミカルヒートポンプ

研究概要

本研究では600～900Kの中・高温度域で作動する新方式の電気化学ヒートポンプを提案する.このサイクルはアルカリ金属熱電変換(AMTEC)の逆サイクルに相当する.固体電解質を用いてNaイオン圧力差を生じさせる電極部を実験的に評価し,多層構造電極の有効性を明らかにした.温度差100Kの際に期待できるCOP値の計算値は,3～4.5と高い値であることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Conceptual design of solar thermal receiver using alkali metal thermal to electric converter (2010)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Tanaka
  • 雑誌名: Current Applied Physics 巻: 10巻 ページ: 254-256
  • 査読あり
• [雑誌論文] 熱再生型電気化学電池による高温ヒートポンプの基本特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎,藤井孝博
  • 雑誌名: 太陽エネルギー 巻: 35巻 ページ: 39-44
  • 査読あり
• [学会発表] アルカリ金属熱電変換(AMTEC)を用いた太陽熱発電の概念設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎,石亀智大,藤井孝博
  • 学会等名: 宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 別府国際コンベンションセンター
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] アルカリ金属熱電変換の逆サイクルのための電極性能向上方法の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石亀智大,田中耕太郎,藤井孝博
  • 学会等名: 日本熱電学会学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-08-27
• [学会発表] アルカリ金属熱電変換(AMTEC)のカソード側電極の抵抗低減の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎,藤井孝博,島田透,石亀智大, 島村祐貴
  • 学会等名: 電気化学秋季大会
  • 発表場所: 新潟朱鷺メッセ
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] アルカリ金属熱電変換のカソード側電極部の抵抗解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎,藤井孝博,島田透,百木雄祐
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 固体電解質を用いる中・高温電気化学ヒートポンプの性能限界 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] DEVELOPMENT OF 2-PROPANOL/ACETONEDEHYDROGENATION REACTOR FOR SOLAR ASIISTED ELECTROCHEMICAL HEAT PUMP (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shimada, S. Suzuki, K. Nakayama, K. Tanaka, and T. Fujii
  • 学会等名: 3rd Renewable Energy International Conference
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] 固体電解質を用いる電気化学ヒートポンプの電極厚さの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎,藤井孝博
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会研究発表会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] アルカリ金属熱電変換の逆サイクルによる高温ヒートポンプの性能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎,藤井孝博
  • 学会等名: 日本熱電学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-08-11
• [学会発表] ヒートポンプ技術による熱再生技術の新展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中耕太郎
  • 学会等名: 第23回環境工学連合講演会
  • 発表場所: 日本学術会議(東京)
  • 年月日: 2009-04-17
• [図書] 熱電変換技術の基礎と応用 (2章3 アルカリ金属熱電変換の基礎を分筆) (2011)
  • 著者名/発表者名: 舟橋良次ら編集,田中耕太郎ら(著者他42人)
  • 総ページ数: 251
  • 出版者: シーエムシー出版