沸騰重畳による高効率水電解技術 ―非平衡効果による100℃程度の排熱の高利活用―
研究課題情報
- 体系的番号
- JP21H04665
- 助成事業
- 科学研究費助成事業
- 資金配分機関情報
- 日本学術振興会(JSPS)
- 研究課題/領域番号
- 21H04665
- 研究種目
- 基盤研究(A)
- 配分区分
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- 補助金
- 審査区分/研究分野
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- 中区分31: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
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- 九州大学
- 研究期間 (年度)
- 2021-04-05 〜 2024-03-31
- 研究課題ステータス
- 交付
- 配分額*注記
- 42,380,000 円 (直接経費: 32,600,000 円 間接経費: 9,780,000 円)
研究概要
申請者は水電解に沸騰を重畳させ、水電解水素製造効率を10%向上する。種々条件を調整すれば、水電解装置を100℃付近で運転でき、この時、沸騰が電極上で起きる。沸騰気泡内の水蒸気圧力は周囲の水に比べて高く、高圧水蒸気によって電極上への水分子の吸着、すなわち電極反応の最初の素過程が加速的に進み、電解電圧が低減し、水電解効率が向上すると考えられる。そこで本申請では、水電解に沸騰を重畳できる水電解電極を構築し、電極微細構造や運転条件等が沸騰重畳効果に及ぼす影響を定量化し、電圧低減メカニズムを明らかにし、理論モデルをツールにして沸騰重畳効果を最大化する水電解装置を開発して水電解効率10%向上を達成する。