| 研究課題/領域番号 |
24360367
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| 研究機関 | 独立行政法人海洋研究開発機構 |
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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, グループリーダー代理 (90359133)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 液体燃料電池 / 海中機器 / 深海圧力環境 |
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| 研究実績の概要 |
本研究開発では、燃料および酸化剤を液体であるダイレクトメタノール形燃料電池を用い、深海の高圧力環境にシステムを暴露させ、耐圧容器を用いずシステムの軽量化を図り、深海用電源としての可能性を調査している。
実験を通して、メタノールと過酸化水素水は循環ポンプにより常時循環し、未反応液はそれぞれの容器に戻したのち、発電に再利用する。この際、今回のシステムでは、反応式によるとアノードでは生成水として二酸化炭素が循環によるメタノールに混入してしまう。このことにより、メタノールの濃度は低くなるため、発電時間に応じて発電量が少なくなってしまう。またこれを循環するため二酸化炭素により反応膜が被毒してしまい膜の劣化の促進要素となりこれも発電量低下になるという課題を得た。さらにカソードでは生成水と酸素が循環されるが、この水により過酸化水素水が希釈され発電量の低下に影響してしまうという課題も得た。このことにより、液体燃料電池システムに対して閉鎖式循環型は効率よく効果的な発電に適していないことがわかった。また、温度特性試験により発電には温度依存性があるが、本研究で提案している均圧型燃料電池システムでは、海水の圧力に曝露できる方法を模索しているが、この際には環境温度の影響を大きく受けるという課題も得た。
平成26年度は、循環系統をカスケード方式に変更するための発電セルを製作し発電特性試験を行った。また、温度依存性を検討するため燃料にギ酸を用い発電性能試験を行った。カスケード方式にするためのシステム設計を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
システムの燃料および酸化剤の供給・排出系統を見直し、これのための発電セルを追加し、単体での発電性能を確認してシステムに組み込む準備を行った。また温度依存に関する基礎データを取得するため、異なる燃料を用いた発電性能試験を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度は循環系統をカスケード方式としてシステムの発電性能試験を行う。
また、高圧環境での発電セル単体試験を行う。
これまでの成果を纏める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画的に効率よく研究を実施し、消耗品の使用量を抑えることができたため当該未使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
未使用額を利用して平成27年度はより多くの実験を行い研究データを拡充する計画である。
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