加湿予混合気による単室型 SOFC 発電の実現性検証

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656136
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 岩井 裕 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00314229)
• 研究分担者: 吉田 英生 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50166964)
• 連携研究者: 齋藤 元浩 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90314236)
• 研究期間 (年度): 2012
• キーワード: 固体酸化物形燃料電池 / 加湿予混合ガス / 改質反応 / 熱利用

研究概要

固体酸化物形燃料電池(SOFC)に燃料のメタンと空気を予混合で供給する発電方法の成立性を,実験的に検証した.予混合気を積極的に加湿し主に接触酸化反応による発熱を利用して吸熱反応である水蒸気改質を燃料極上で進行させることで,システム内での熱の有効利用をめざしたものである.燃料極表面における酸化反応と水蒸気改質反応の反応領域を明らかにし,ガス混合比を調整することで 600℃において 0.9V の開回路電圧を得た.

研究成果

• [雑誌論文] Comprehensive Method for Evaluating Reaction Rates of Steam Methane Reforming on Catalyst-Coated Channel Surface with Consideration of Limiting Steps (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyaw Kyaw Lin, Motohiro SAITO, Jun-ichi KOJIMA, Shohei KURATSU, Hiroshi IWAI, Hideo YOSHIDA
  • 雑誌名: Journal of Thermal Science and Technology
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deduction of Proper Reaction Rate of Steam Methane Reforming over Catalyst Surface Validated with a Combination of One- and Two-Dimensional Simulations (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyaw Kyaw Lin, Motohiro Saito, Yasuhiro Niina, Kimitaka Ikemura, Hiroshi Iwai, Hideo Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Thermal Science and Technology 巻: 7 ページ: 633-648
  • DOI: DOI:10.1299/jtst.7.633
  • 査読あり
• [学会発表] Catalytic partial oxidation of methane on Ni-YSZ cermet anode of SOFC (2012)
  • 著者名/発表者名: Koshi Tada, Hiroshi Iwai, Motohiro Saito, Hideo Yoshida
  • 学会等名: The Third International Forum on Heat Transfer
  • 年月日: 20121113-15
• [学会発表] Numerical simulation of methane steam reforming using a reaction rate evaluated on the surface catalyst of annular channel (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyaw Kyaw Lin, Motohiro Saito, Jun-ichi Kojima, Shohei Kuratsu, Hiroshi Iwai, Hideo Yoshida
  • 学会等名: The Third International Forum on Heat Transfer
  • 年月日: 20121113-15
• [学会発表] Evaluation of Steam Methane Reforming on SOFC Porous Anode Considering its Microstructure (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Iwai, Masato Ueda, Tadamasa Takahashi, Motohiro Saito, Hideo Yoshida
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Heat Transfer
  • 年月日: 20121021-24