深海高圧環境適応型液体燃料電池システムの研究

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24360367
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 百留 忠洋 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, サブリーダー (90359133)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 液体燃料電池 / 閉鎖環境型 / 深海高圧環境適応 / 海中機器

研究概要

本研究は、深海の高圧力環境に曝すことが可能な燃料および酸化剤に液体を使用する燃料電池システムについて、環境下実験、性能評価等を行い水中動力システムとして構築することを目的としている。
平成24年度は研究する設備を整えるため、深海の高圧力環境と均等な圧力に耐えることが可能な深海高圧環境適応型液体燃電池システムを構築するために、高圧環境を再現するための試験装置を開発した。燃料電池システム全体を一つの加圧装置に納めてしまうと大規模な装置となり操作性、視認性が悪なる。これを解消するためシステムを、燃料及び酸化剤の供給部、燃料電池発電及び周辺機器部、生成物貯蔵部と機能別にモジュール化しそれぞれに加圧環境を再現できるよう内圧容器に格納する。その上で各モジュール容器を加圧用の不活性ガスを流すための配管で接続し、同時に加圧できるようにした。燃料電池を格納する容器は目視により発電中のセル状態を確認できるようにした。この装置は、加圧環境を保持したまま実験を行うため、系統内は閉鎖環境にある。この状況下で燃料供給、温度管理、圧力管理等を行うため、また系統内の状態をモニタするための制御回路を付加して高圧環境下発電評価試験装置とした。製作後の試験装置の試運転により0.5MPaまでの圧力環境を再現できることを確認した。閉鎖循環系で燃料にメタノール、酸化剤に過酸化水素水を使用する液体燃料電池発電用の単セルを製作し装置に組込んだ。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請書に記載した平成24年度の実施予定である、閉鎖環境液体燃料電池システムの設計および製作、高圧環境下発電評価試験装置の設計および製作を計画通りに実施できたため。

今後の研究の推進方策

平成24年度に計画通りに試験設備の製作が完了したことで、平成25年度以降の液体燃料電池システムの発電性能試験を実施できる。試験については入念な計画設計をもとに効率良く遂行し、前倒しで進められるよう努める。

次年度の研究費の使用計画

計画的に効率良く研究を実施したため、消耗品の使用量を抑えることができたために当該未使用金が生じた。この未使用金を利用して平成25年度はより多くの実験を行い研究データの拡充する計画である。