国立量子放射科学与技术研究所(定量研究所)、芝浦工业大学和日本原子能厅成功地在热化学制氢过程的主要反应中实现了显着节能(相比之下减少了近 7%)。常规方法)。基于这一结果,我们有望实现40%的制氢效率,这是技术可行性的一个指标。
作为大规模且稳定的制氢方法,利用碘(I)和硫(S)的化合物热分解水的IS法备受关注。为了提高制氢效率,需要将IS工艺的主要反应本生反应的过电压从常规的0.65V降低到0.2V。由于约7%的反应过电压是由于阳离子交换膜的电阻引起的过电压,因此降低膜的电阻很重要。
因此,量子研究院利用“量子束接枝/交联技术”开发出一种新型低阻阳离子交换膜。芝浦技术研究所开发了多孔金阳极,以降低阳极反应(硫酸生成反应)引起的过电压。日本原子能厅发现本生反应的最适温度为50℃。
将开发的阳离子交换膜和金阳极并入膜本生反应器中并在50°C下进行测试。与常规试验相比,膜电阻过电压可降低8%左右,阳极反应过电压可降低4%左右。结果,我们成功地将整体反应过电压降低到了 0.2V 的目标值。这一结果在世界上首次表明,即使在650°C的相对较低的温度下,也有望实现40%的制氢效率,这是太阳的热量。
未来,我们计划以实用化为目标,整合项目中确立的各项要素技术,进行小规模制氢试验。如果太阳能加热IS工艺技术得以建立,将有可能大量生产氢气,并将其供应给燃料电池汽车和家用燃料电池,有望为建设一个“氢社会。”