日本國立量子放射線科學技術研究所(QST)、芝浦工業大學和日本原子能機構已成功大幅降低熱化學制氫過程中主要反應的能耗(與之前相比減少了近7%)至常規方法)。基於這一結果,我們有望實現40%的製氫效率,這是技術可行性的指標。

 作為大規模且穩定的氫氣生產方法,利用碘(I)和硫(S)的化合物熱分解水的IS工藝備受關注。為了提高制氫效率,需要將IS工藝中的主要反應Bunsen反應的過電壓從常規的0.65V降低到0.2V。大約7%的反應過電壓是由於陽離子交換膜的電阻造成的,因此降低膜的電阻很重要。

 因此,QST利用“量子束接枝交聯技術”開發了一種新型低阻陽離子交換膜。芝浦工業大學開發了多孔金陽極,以降低陽極反應(硫酸生成反應)引起的過電壓。日本原子能機構發現本生反應的最佳溫度是50℃。

 將開發的陽離子交換膜和金陽極安裝在膜本生反應器中並在50℃下進行測試。與常規測試相比,膜電阻過電壓降低約8%,陽極反應過電壓降低約4%。結果,我們成功地將整體反應過電壓降低至0.2V的目標值。這一結果在世界上首次表明,即使在650°C的太陽熱能的相對較低溫度下,也有可能實現40%的製氫效率。

 未來,以實際應用為目標,我們計劃整合項目中建立的各項基礎技術,進行小規模製氫試驗。如果太陽能IS工藝技術能夠建立,將有可能生產大量氫氣並供應給燃料電池汽車和家用燃料電池,這有望為建立“氫能”做出巨大貢獻。社會。”

參考:[芝浦工業大學] 熱力製氫的主要反應取得了顯著的節能效果

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