JP2009107895A - 水素燃料発生装置 - Google Patents
水素燃料発生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009107895A JP2009107895A JP2007282748A JP2007282748A JP2009107895A JP 2009107895 A JP2009107895 A JP 2009107895A JP 2007282748 A JP2007282748 A JP 2007282748A JP 2007282748 A JP2007282748 A JP 2007282748A JP 2009107895 A JP2009107895 A JP 2009107895A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- hydrogen
- storage chamber
- hydrogen fuel
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
【解決手段】アルミニウム収容室とアルカリ水溶液収容室と反応残渣収容部とを有し、反応制御手段によりアルミニウム収容室のアルミニウムと、アルカリ水溶液収容室のアルカリ水溶液とを部分的に反応させ、発生した水素ガスを外部に取り出す水素取出手段を有し、反応残渣を反応残渣収容部に収容することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
しかし、小型で安全に水素を供給できる水素燃料発生装置が実現していないのが現状である。
従来は高圧水素、液体水素による貯蔵・運搬や、水素吸蔵合金を利用することが提案されているが、高圧水素は高圧容器が必要であり、容器の重量が重く、安全性にも不安があった。
液体水素は超低温用の特殊な容器が必要になり高コストとなる。
また、水素吸蔵合金は合金自体の重量が重く、動作温度が300℃以上と高いことも問題であった。
特に水素発生の原材料となるアルミニウムとして、アルミ箔層が積層されている包装材の廃棄物を乾留処理して回収されたアルミニウムであると回収資源の有効利用が可能であり、循環型社会の構築に寄与する。
反応残渣とは、アルカリ水溶液とアルミニウムが反応して水素ガスが発生した後の反応生成物であり、アルミニウムが水酸化ナトリウム水溶液と反応すると、アルミン酸ソーダが残渣物となる。
また、アルミニウム原材料中の不純物も残渣となる。
アルミニウム収容室とアルカリ水溶液の収容室とは異なる反応室を設けてこの反応室に所定量のアルミニウムとアルカリ水溶液を供給する方法でもよい。
いずれにしても本発明においては反応制御手段により水素ガス発生量を制御することに特徴がある。
水素燃料電池は中心にある電解質を2つの電極で挟んだ構造をしているのが一般的であり、電解質として固体高分子を用いたPEFC型でもアルカリ電解質を用いたAFC型でもよく、水素を燃料として発電される電池の全てに適用できる。
自動車に搭載し、アクセルの開閉や、エンジン出力に対応して、水素ガスの発生量を制御することで新しい水素燃料自動車を提供できる。
特に原材料のアルミニウムとして廃棄物からの回収アルミニウムを使用することも可能である。
アルミ箔が積層された包装材は紙容器と異なり、リサイクルが難しかったが乾留処理することでアルミニウムの含有率の高い回収資源となり水素ガス発生用の原材料として実用的になる。
水素燃料発生装置10はカートリッジ式になっていて、アルカリ水溶液収容室11、アルミニウム収容室12、残酸収容部13及び水素ガス収容部16を、隔壁11c、12c、13aにて仕切りそれぞれ設けてある。
なお、水素ガス収容部16はアルミニウム収容室12とかねてもよい。
図1に示した例ではアルカリ水溶液として水酸化ナトリウム(NaOH)の水溶液11aを示してあるが、アルミニウムと反応して水素ガスを発生させるものである限り、水酸化カリウム等溶液の種類は問わない。
アルミニウム収容室12には投入口12bを設けてあり、アルミニウム12aを収容してある。
アルカリ水溶液収容室11とアルミニウム収容室12との間は吐出制御手段14を介して連通してある。
吐出制御手段は反応制御手段としての役割を有し、例えば電磁弁になっていて、外部からの信号にて開閉制御されている。
(式1)
Al+NaOH+3H2O → 1.5H2+NaAl(OH)4
反応により発生したアルミン酸ソーダ[NaAl(OH)4]は残酸収容部13に取り込まれる。
なお、アルミン酸ソーダは水酸化アルミニウムを経由してアルミナとして回収することもできる。
アルミニウムとアルカリ水溶液の反応は常温で速やかに反応し、反応速度も速く制御しやすい。
牛乳パック等として広く使用されている包装材の中には、アルミ箔を積層したものも多く採用されている。
これらの包装材からパルプを紙資源として回収した後の残渣にはアルミ成分を多く含有している。
この残渣を約500〜620℃、3〜6時間乾留処理すると効率よくアルミを回収することができる。
図2には自動車に搭載した場合の例を模式的に示す。
本発明に係るカートリッジ式の水素燃料発生装置10を燃料電池の水素ガス供給部に連結して、自動車の走行に電源として利用できる。
アルミニウムが完全に消費すると、次のカートリッジに簡単に交換することができる。
カートリッジとすることで社会的インフラとして全国に販売網を構築するのが容易である。
11 アルカリ水溶液収容室
11a 水酸化ナトリウム水溶液
12 アルミニウム収容室
12a アルミニウム
13 残渣収容部
14 吐出制御手段
15 水素ガス取出口
15a 制御弁
16 水素ガス収容部
Claims (4)
- アルミニウム収容室とアルカリ水溶液収容室と反応残渣収容部とを有し、
反応制御手段によりアルミニウム収容室のアルミニウムと、アルカリ水溶液収容室のアルカリ水溶液とを部分的に反応させ、
発生した水素ガスを外部に取り出す水素取出手段を有し、反応残渣を反応残渣収容部に収容することを特徴とする水素燃料発生装置。 - アルミニウム収容室に投入するアルミニウムは、アルミ箔層が積層されている包装材の廃棄物を乾留処理して回収されたアルミニウムであることを特徴とする請求項1記載の水素燃料発生装置。
- 請求項1記載の水素燃料発生装置をカートリッジ容器に収納し、水素取出手段を、水素燃料電池の水素ガス導入部に着脱自在にしたことを特徴とするカートリッジ式水素燃料発生装置。
- 請求項3記載のカートリッジ式水素燃料発生装置を搭載したことを特徴とする水素燃料自動車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007282748A JP4719838B2 (ja) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | 水素燃料発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007282748A JP4719838B2 (ja) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | 水素燃料発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009107895A true JP2009107895A (ja) | 2009-05-21 |
JP4719838B2 JP4719838B2 (ja) | 2011-07-06 |
Family
ID=40776832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007282748A Active JP4719838B2 (ja) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | 水素燃料発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4719838B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011011965A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素酸素発生装置およびこれを用いた燃料電池システム |
CN103787275A (zh) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 托纳美运输株式会社 | 氢气产生装置 |
WO2016177813A1 (en) * | 2015-05-07 | 2016-11-10 | Myfc Ab | Fuel cell based charger system and fuel generator therefor |
WO2017119839A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Myfc Ab | Fuel cartridge |
WO2017119840A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Myfc Ab | Distribution of reactant solution in a fuel cartridge |
KR20180011992A (ko) * | 2016-07-26 | 2018-02-05 | 대우조선해양 주식회사 | 수중함의 수소발생장치 |
JP2021187682A (ja) * | 2020-05-25 | 2021-12-13 | アルハイテック株式会社 | 水酸化アルミニウムの製造システム及び難燃剤 |
JP7392991B2 (ja) | 2020-04-16 | 2023-12-06 | アルハイテック株式会社 | 水素エネルギーの利用システム |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL437523A1 (pl) | 2021-04-08 | 2022-10-10 | Nowakowski Wiesław | Urządzenie do wytwarzania wodoru i sposób wytwarzania wodoru z wykorzystaniem tego urządzenia |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004504243A (ja) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | ハイドロジェン エナジー アメリカ エルエルスィー | 水分解による水素生成を制御する方法及び装置 |
JP2004162969A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Miura Co Ltd | 複合リサイクル装置 |
JP2004210591A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Itec Co Ltd | 水素ガス発生装置及び水素ガス発生方法 |
JP2004327202A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池 |
WO2007021924A2 (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Ardica Technologies Inc. | Fluid pump and connector assembly |
-
2007
- 2007-10-31 JP JP2007282748A patent/JP4719838B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004504243A (ja) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | ハイドロジェン エナジー アメリカ エルエルスィー | 水分解による水素生成を制御する方法及び装置 |
JP2004162969A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Miura Co Ltd | 複合リサイクル装置 |
JP2004210591A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Itec Co Ltd | 水素ガス発生装置及び水素ガス発生方法 |
JP2004327202A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池 |
WO2007021924A2 (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Ardica Technologies Inc. | Fluid pump and connector assembly |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011011965A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素酸素発生装置およびこれを用いた燃料電池システム |
CN103787275A (zh) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 托纳美运输株式会社 | 氢气产生装置 |
JP2014088280A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Tonami Transportation Co Ltd | 水素発生装置 |
WO2016177813A1 (en) * | 2015-05-07 | 2016-11-10 | Myfc Ab | Fuel cell based charger system and fuel generator therefor |
US10601061B2 (en) | 2015-05-07 | 2020-03-24 | Myfc Ab | Fuel cell based charger system and fuel generator therefor |
WO2017119839A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Myfc Ab | Fuel cartridge |
WO2017119840A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-13 | Myfc Ab | Distribution of reactant solution in a fuel cartridge |
KR20180011992A (ko) * | 2016-07-26 | 2018-02-05 | 대우조선해양 주식회사 | 수중함의 수소발생장치 |
KR102614408B1 (ko) | 2016-07-26 | 2023-12-14 | 한화오션 주식회사 | 수중함의 수소발생장치 |
JP7392991B2 (ja) | 2020-04-16 | 2023-12-06 | アルハイテック株式会社 | 水素エネルギーの利用システム |
JP2021187682A (ja) * | 2020-05-25 | 2021-12-13 | アルハイテック株式会社 | 水酸化アルミニウムの製造システム及び難燃剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4719838B2 (ja) | 2011-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4719838B2 (ja) | 水素燃料発生装置 | |
US7594939B2 (en) | System for hydrogen storage and generation | |
US6592741B2 (en) | Fuel gas generation system and generation method thereof | |
JP2009099534A (ja) | 発電装置、発電方法及び水素化マグネシウム粒子の製造方法 | |
EP1993950A1 (en) | A system for hydrogen storage and generation | |
WO2002023651A1 (en) | A method for recycling spent lithium metal polymer rechargeable batteries and related materials | |
JPWO2008136087A1 (ja) | エネルギー供給システム | |
EP1670090A1 (en) | Molten carbonate fuel cell, operating method thereof, sintering furnace, and power generator | |
US20130115139A1 (en) | Compact, safe and portable hydrogen generation apparatus for hydrogen on-demand applications | |
JP2007122888A (ja) | 燃料電池システム | |
BR112021006975A2 (pt) | processo e aparelho para a produção de hidrogênio | |
EP2197784B1 (en) | Hydrogen production method, hydrogen production system, and fuel cell system | |
Hurtubise et al. | Development and demonstration of a deployable apparatus for generating hydrogen from the hydrolysis of aluminum via sodium hydroxide | |
US20050069486A1 (en) | Method and apparatus for generating hydrogen gas | |
CN108598628B (zh) | 一种金属空气电池 | |
US20070128509A1 (en) | Producing sodium borohydride with high energy efficiency and recycles of by-product materials | |
US7776201B1 (en) | Electrochemical regeneration of chemical hydrides | |
JP5044112B2 (ja) | 高温水蒸気電解装置及びその電解方法 | |
JP2011011965A (ja) | 水素酸素発生装置およびこれを用いた燃料電池システム | |
Kaur et al. | A Critical Assessment of Aluminium-Water Reaction for On-Site Hydrogen-Powered Applications | |
KR102601308B1 (ko) | 교반형 수소 생성 장치 | |
KR20090034652A (ko) | 수소 발생 장치 및 이를 구비한 연료 전지 발전 시스템 | |
KR100826409B1 (ko) | 수소발생장치 | |
GB2580864A (en) | Apparatus to generate hydrogen from water splitting | |
CN107004877B (zh) | 利用燃料电池发电的方法和相关装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101008 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110111 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20110209 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110215 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4719838 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |