2018年12月16日(日)

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大陽日酸素材・エネルギー

大陽日酸・広大・JST、アンモニア分解ガスから燃料電池自動車の燃料水素を高効率で回収する水素精製装置を開発

2018/10/11 16:55
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発表日:2018年10月11日

アンモニア分解ガスから燃料電池自動車の燃料水素を高効率で回収する水素精製装置を開発

アンモニア分解ガスから燃料電池自動車(注1)用高純度水素を高効率で回収する水素精製装置を10Nm3/hの規模で開発し、水素回収率(注2)90%を初めて達成しました。また、10%のオフガスをアンモニア分解用熱供給装置に供給することができ、エネルギー効率(注3)80%以上で高純度水素の製造が可能となりました。本成果によって、アンモニアから安価な高純度水素を製造でき、燃料電池自動車や燃料電池フォークリフトの燃料として供給することが可能となります。

内閣府総合科学技術・イノベーション会議の戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「エネルギーキャリア」(管理法人:国立研究開発法人 科学技術振興機構【理事長 濱口 道成】)の委託研究課題「アンモニア水素ステーション基盤技術」(研究責任者:広島大学【教授 小島 由継】)において、大陽日酸(株)は、アンモニア分解ガスから燃料電池自動車用高純度水素を高効率で回収する技術を開発しました。

アンモニアはNH3で示されるように、多くの水素を含んでおりエネルギーキャリア(注4)として期待されています。しかし、アンモニアの分解(脱水素)反応は吸熱反応であり、反応熱を供給する必要があります。開発した水素精製装置は、4塔式の圧力変動吸着法(注5)(PSA法)を用いた水素精製装置に新プロセスを組み合わせることにより、精製時に発生するオフガスを一定の流量かつ一定の水素濃度で供給することが可能となります。このオフガスを空気と触媒で燃焼させることで、効率的にアンモニア分解熱を供給することが可能となり、高水素回収率かつ高エネルギー効率での水素製造を実現することができます。

今回、10Nm3/h規模でのアンモニア分解模擬ガスを用いた水素精製装置のパイロット試験に成功し(図1,2)、300~1,000Nm3/hの実用化規模の精製装置製作に目途を付けることができました。「アンモニア水素ステーション基盤技術」で並行して開発が進められているアンモニア分解装置、熱供給装置やアンモニア除去装置と組み合わせることで、アンモニアより高純度水素を効率的に製造することが可能になります。

今回の成功は、アンモニアを燃料電池自動車用水素燃料へ利用するための技術の大きな進展であり、将来、燃料電池自動車や燃料電池フォークリフト用の水素ステーションの原料としてカーボンを含まないアンモニアが利用できるようになり、CO2削減に大きく貢献することになります(図3)。

開発内容の詳細は、10月31日に米国ピッツバーグで開催される2018 AIChE Annual Meeting(米国化学工学会年次大会 2018)で発表いたします。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0492948_01.pdf

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