JP2010235359A - 水素供給方法及び水素供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水素供給装置1は、化学的に水素を貯蔵することのできる水素貯蔵体を触媒と接触させて脱水素反応させることにより水素と水素貯蔵体の脱水素体を生成し、生成した水素を他の装置に供給する装置であって、水素貯蔵体を気化する気化部11と、気化部11で気化した水素貯蔵体が供給されて脱水素反応を行うことにより水素と脱水素体を生成させつつ、水素との吸着力、脱水素体との吸着力、及び脱水素反応で未反応であった水素貯蔵体との吸着力が異なる触媒を有する触媒部13と、気化部11と触媒部13の間に設けられ、少なくとも脱水素体が触媒部13から取り除かれる時間間隔をもって、気化部11で気化した水素貯蔵体を触媒部13に供給する供給部12とを備え、触媒部13を200℃以下で加熱することを特徴としている。
【選択図】図1
Description
例えば、水素を利用して発電を行う燃料電池発電システムや、エネルギーを有効活用してCO2排出を削減する省エネルギー化を推進するための水素供給燃料電池コージェネレーションシステム、水素供給装置とマイクロタービンを組み合わせた発電機や水素供給装置とマイクロエンジンを組み合わせた発電機などの開発も進んでいる(以下、これらを総称して「水素利用発電システム」という。)。また、水素を直接燃料として用いる水素燃料エンジンの開発も進んでいる。
つまり、水素は常温で気体であるために液体や固体に比べて貯蔵や輸送が難しいだけでなく、水素は可燃性物質であり、空気と所定の混合比で混合されると爆発の危険性もある。
これらのうち特許文献1,2及び非特許文献1には、シクロヘキサンやデカリンのような炭化水素を用いた、いわゆる有機ハイドライドシステムに関する技術が記載されている。
シクロヘキサンを用いた例をとってこの有機ハイドライドシステムについて説明すると、シクロヘキサンとベンゼンは同じ炭素数を有する環状炭化水素であるが、シクロヘキサンは二重結合を有しない飽和炭化水素であるのに対し、ベンゼンは炭素同士が二重結合で結合する部分を有する不飽和炭化水素である。つまり、シクロヘキサンの脱水素反応によりベンゼンが得られ、ベンゼンの水素付加反応によりシクロヘキサンが得られるため、かかる有機ハイドライドシステムは、これらの炭化水素の脱水素反応及び水素付加反応を利用することによって水素の供給及び貯蔵を可能とするものである。
また、特許文献1,2には、シクロヘキサンやデカリンのような炭化水素から水素を生成するために、反応装置内の高温の触媒に液体の炭化水素を直接噴霧して脱水素反応を行わせること、及び水素分離膜を用いて水素を分離することなどが記載されている。
そのため、本発明に係る水素供給方法及び水素供給装置によれば、水素を貯蔵して運搬することが容易となるだけでなく、自動車や分散電源に水素を供給するために200℃を超える温度で加熱するような熱源を設けることなく、既存のガソリンインフラなどを用いて水素を供給することが可能となる。
本発明に係る水素供給方法は、化学的に水素を貯蔵することのできる水素貯蔵体を触媒と接触させて脱水素反応させることにより水素と水素貯蔵体の脱水素体とを生成し、生成した水素を他の装置に供給する方法であって、水素貯蔵体を気化し、少なくとも水素貯蔵体の脱水素体が触媒から取り除かれる時間間隔をもって、気化した水素貯蔵体を200℃以下に加熱された触媒と接触させて脱水素反応を行わせることにより水素と脱水素体を生成させつつ、生成した水素と、生成した脱水素体と、脱水素反応で未反応であった水素貯蔵体と、を触媒の作用により異なるタイミングで系外に送出させるというものである。
このような処理を行うことによって200℃以下の温度であっても効率よく水素貯蔵体から水素を生成させることができ、他の装置に生成した水素を供給することが可能となる。
ここで、水素貯蔵体は、室温で液体の状態を保ち、沸点が室温から200℃以下、好ましくは室温から150℃以下であって、分子構造内に脱水素反応によって水素を生成することのできる鎖式飽和炭化水素、環式飽和炭化水素、複素環式飽和炭化水素、アンモニア水溶液、ヒドラジン水溶液、ホウ酸ナトリウムまたは、アンモニアあるいはヒドラジン水溶液と過酸化水素水を混合したものを使用することができる。
このような気化部11としては、例えば、キャブレター、スプレーガンなどが挙げられる。また、例えば、電気ヒータや反応器の余熱を利用した熱交換型の流路内に、粒状、ハニカム上など充填物を詰めたものや、微細流路を形成したもの、あるいは熱交換用のフィンを設けるなどにより構成することができる。
なお、かかる吸着力の強さは、水素<脱水素体<未反応の水素貯蔵体であるのが好ましい。このような吸着力を有する触媒を用いれば、水素と脱水素体と水素貯蔵体とを異なるタイミングで得ることが可能となる。
金属触媒としては、例えば、Ni、Pd、Pt、Rh、Ir、Re、Ru、Mo、W、V、Os、Cr、Co、Feから選択される一種以上の遷移金属又はこれらの合金で形成される粒子を用いるのが好ましい。金属触媒の粒子の大きさは、例えば粒径分布が直径2nm程度のものを使用することができるがこれに限定されるものではなく、水素貯蔵体の脱水素反応を行わせることができればどのような大きさでもよい。
例えば、触媒部13が、直管型や箱型、マイクロリアクタ型などのように内部に触媒を充填して固定する型式のものである場合は、前記担体の形態を多孔質体、ハニカム体、又は粒子体とすることができる。
また、触媒部13が、細管体の内面やマイクロリアクタ型の筐体の内面に触媒を固定する型式のものである場合は、当該細管体の内面や筐体の内面を被覆するように担体を設けることができる。
さらに、触媒部13が、平板の表面を切削加工、プレス加工などの機械加工や、エッチング、めっきプロセス、ナノプリントなどのソフトリソグラフィの技術、蒸着、スパッタ法などのドライプロセスの技術を用いて形成した水素貯蔵体を通流させるための流路部や凹凸部を設け、この上に触媒を固定する型式のものである場合は、流路部や凹凸部を設けた平板の表面を被覆するように担体を設けることができる。
なお、前記した平板には、任意の箇所に任意の個数で、気化した水素貯蔵体を供給するための供給口や反応生成物などを排出するための排出口を設けることができることはいうまでもない。
触媒部13が、内部に触媒を充填して固定する型式である場合は、金属触媒を担体に担持させて固定するようにするのが好ましい。例えば、金属触媒と担体を用いて、常法により共沈法や熱分解法によって得ることができる。
また、触媒部13が、流路部や凹凸部を設けた平板の表面を被覆するように触媒を設ける場合は、ゾルゲル法やCVD法により担体層を形成し、この担体層に金属触媒を担持させることによって触媒を触媒層として形成することができる。
さらに、触媒部13が、アルミニウム、ジルコニウム、ニオブ、バナジウムなどの金属又はこれらを主体とする合金を用いた細管体やマイクロリアクタ型の筐体の内面、或いは流路部や凹凸部を設けた平板の表面に触媒を固定する型式である場合は、細管体等の内面や平板の表面を陽極酸化することによって当該細管体等の内面や平板の表面に酸化物系の担体層を直接形成し、当該担体層に金属触媒を担持させることによって触媒を触媒層として形成することができる。
そして、多孔質体又はハニカム体の触媒として形成する場合は、アルミナ、ゼオライト、多孔質ポリイミドなどが有する空孔内に金属触媒を担持させることで形成することができる。
かかる供給部12は、気化した水素貯蔵体を触媒部13に供給するために、当該水素貯蔵体に圧力を付与する圧力付与装置121と、この圧力付与装置121を適切なタイミングで作動させて、気化した水素貯蔵体を触媒部13に供給するように制御する供給タイミング制御装置123とを含んで構成することができる。
昇圧ポンプとしては、例えば、プランジャータイプ、ピストンタイプ、などを用いることができるがこれに限定されるものではなく、水素貯蔵体を昇圧できるものであればどのようなものでも使用することができる。
また、気化した水素貯蔵体を供給する時間間隔や流量を制御する制御バルブ122は、例えば、空気弁や電磁弁などの一般的に用いられているものや自動車用のインジェクションバルブなどにより行うことができる。
適切なタイミングで作動させるための制御手法としては、例えば、(1)圧力付与装置121の運転環境における温度と圧力の条件で規定される供給時間及び供給休止間隔に基づく制御、(2)予め指定した時間間隔による制御、或いは、(3)各種センサで検知した信号によるフィードバック制御などを単独又は複数組み合わせて制御することができる。
従って、これよりも脱水素反応の促進し難い200℃以下の低温で水素貯蔵体から水素を生成させようとした場合、水素分離膜によって水素をさらに優先的且つ強制的に取り除き、さらに平衡をずらして脱水素反応を促進させる必要があるが、これは前記したように水素分離膜が劣化することもあり、非常に困難なことである。
かかる吸着力の強さの違いは、主に触媒に用いられている担体の有する吸着力や極性によって付与される。本発明においては、水素、脱水素体、及び水素貯蔵体のうち、脱水素反応によって生成される水素と脱水素体を優先的に反応系から取り除きたいので、選択する担体の有する吸着力の強さが概ね水素<脱水素体<水素貯蔵体の関係を満たすものであるのが好ましい。前記した担体の材料はいずれもこの関係を満たす。もっとも、水素は前記した担体に吸着しないので、担体を選択する場合は、実質的に脱水素体と水素貯蔵体の吸着力の強さに注目して選択すればよい。なお、用いる水素貯蔵体によって好適な担体は異なり得るため、予め実験等を行って用いようとする水素貯蔵体に適する担体を選択するようにするとよい。
図1に示すように、水素供給装置1の気化部11に水素貯蔵体が供給されると、気化部11によって水素貯蔵体が加熱されて気化する。次いで、気化した水素貯蔵体は、供給部12に送られ、供給部12の圧力付与装置121によって圧力が付与される。平時、制御バルブ122が閉状態となっているため、気化されて圧力が付与された水素貯蔵体は、この制御バルブ122によって触媒部13への供給が制限されている。しかし、供給タイミング制御装置123によって適切な時間間隔をもって、所定の時間だけ制御バルブ122を開状態とする旨の信号が送信されると、この制御バルブ122は所定の時間だけ開状態となり、気化されて圧力が付与された水素貯蔵体を触媒部13に供給する。触媒部13は、供給された水素貯蔵体を脱水素反応して水素と脱水素体を生成して、これらを順次、水素供給装置1外へ排出する。また、水素と脱水素体の排出後、前記した脱水素反応で未反応であった水素貯蔵体を水素供給装置1外へ排出する。
また、本発明の水素供給装置1は、水素貯蔵体と脱水素体が混合した状態の燃料であって、水素貯蔵体の純度が低く、脱水素体が多く含有されている場合であっても高い反応転化率で水素貯蔵体を脱水素体に転化して水素を生成させることが可能である。この点についても後述する。
従って、本発明に係る水素供給装置1によれば、未反応の水素貯蔵体を回収して再度燃料として利用することも可能でありこのような場合であっても水素の生成効率を高く維持することが可能である。
しかしながら、熱源がこれらのみでは、水素供給装置1の運転開始時や気温が低い場合などは、触媒部13の温度が低いために水素貯蔵体の脱水素反応がスムーズに行われないおそれがある。
加熱部14は、例えば、触媒部13の温度が低く、水素貯蔵体の脱水素反応がスムーズに行われないおそれがある場合でも、当該触媒部13を加熱することによって水素貯蔵体の脱水素反応をスムーズに行うことを可能にする。
かかる加熱部14としては、これらを200℃以下に加熱することができるように制御された電熱ヒータや可燃性燃料を燃焼させて加熱するヒータ等を用いることができる。
熱エネルギーを電気に変換する発電装置としては、例えば、発電機や原子炉などが挙げられる。また、熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する熱機関としては、例えば、エンジンが挙げられる。このような熱を発する装置(発熱装置)と本発明の水素供給装置1とを併用する場合は、これらの発熱装置を冷却するための冷却媒体によって触媒部13を200℃以下で加熱するようにしてもよい。かかる冷却媒体としては、例えば、エンジンを冷却するための冷却水やエンジンから排出された排ガス、原子炉の二次冷却水などを挙げることができる。
本発明の水素供給装置1は、供給部12によって、少なくとも脱水素体が触媒部13から取り除かれる時間間隔をもって、気化部11で気化した水素貯蔵体を触媒部13に供給して脱水素反応を行わせるため、生成した水素や脱水素体、水素貯蔵体は、それぞれ異なったタイミングで触媒部13から送出されてくる。従って、それぞれの送出タイミングに応じて作動する作動弁を設けて個々に回収できるようにするとよい。
よって、本発明に係る水素供給装置は以下のようにして用いることができる。以下に、本発明に係る水素供給装置を用いた例について説明する。
図5に示すとおり、この発電システム100は、固体高分子形燃料電池101と当接するように固体高分子形燃料電池101の上に、気化部11、供給部12、及び触媒部13を備えた水素供給装置1を装着している。このようにすれば、固体高分子形燃料電池101の運転温度が80〜100℃であるため、この運転温度をそのまま利用して水素供給装置1全体を、延いては気化部11及び触媒部13のうちの少なくとも一方、好ましくは両方を加熱することができる。そのため、触媒部13で水素貯蔵体の脱水素反応を好適に行うことが可能となる。
さらに、固体高分子形燃料電池101から排出された排気ガスは、その排気圧を利用することで発電システム100に装着した水素供給ポンプ107の動力として再利用することが可能である。このように脱水素体の廃熱や固体高分子形燃料電池101の排気ガスなどをエネルギー源として利用する装置を設けることで、発電システム100のエネルギー効率を向上させることが可能である。このような発電システム100とすれば、水素供給装置1と固体高分子形燃料電池101とを当接して組み合わせているのでコンパクトで高効率なものとすることができることから、自動車や家庭用分散型発電機として好適である。
図6に示すように、このエンジンシステム200は、前記した発電システム100と同様の機能及び構成を有する貯蔵タンク202と、廃液タンク203と、送液ライン204と、送液ポンプ205と、廃液回収ライン206と、水素供給ポンプ207とを有している。なお、これらについては既に詳細に説明しているのでここではその説明を省略する。
そして、このエンジンシステム200は、水素供給装置1と、水素を燃料として燃焼することのできる水素燃料エンジンなどのエンジン201と、水素供給装置1で生成した水素をエンジン201に供給するための水素供給ライン208と、エンジン201からの排ガスを排気するための排ガスライン210とを有しており、この排ガスライン210の後段で水素供給装置1と当接するようにしている。これは、固体高分子形燃料電池101と比較してエンジン201の方が運転温度が高く、排ガス温度も高いため、排ガスライン210の後段で水素供給装置1と当接させることによって当該水素供給装置1全体を、延いては、延いては気化部11及び触媒部13のうちの少なくとも一方、好ましくは両方を200℃以下に加熱することができる。なお、エンジン201の冷却水やオイルの廃熱を利用して水素供給装置1を加熱するようにしてもよい。なお、エンジンシステム200における水素供給ポンプ207が特許請求の範囲の水素供給システムに相当し、エンジン201が特許請求の範囲の他の装置に相当する。
図7に示すように、この水素貯蔵システム300は、前記した発電システム100と同様の機能及び構成を有する貯蔵タンク302と、廃液タンク303と、送液ライン304と、送液ポンプ305と、水素供給ライン308と、廃液回収ライン306とを有している。なお、これらについては既に詳細に説明しているのでここではその説明を省略する。
そして、この水素貯蔵システム300は、水素供給装置1と、水素供給装置1で生成した水素を圧縮機301に供給する水素供給ライン308と、供給された水素を圧縮する圧縮機301と、圧縮した水素を貯蔵する水素タンク307とを有している。この水素タンク307は、高圧条件下で水素を気体又は液体の状態で貯蔵するものであってもよいし、AB2型やAB5型、鉄−チタン系、マグネシウム系、バナジウム系、パラジウム系、カルシウム系などの水素吸蔵合金を内蔵したものであってもよい。なお、水素貯蔵システム300における圧縮機301が特許請求の範囲の水素供給システムに相当し、水素タンク307が特許請求の範囲の他の装置に相当する。
図8は、系統電力や、風力又は太陽光などの再生可能エネルギーを利用する分散電源及び水素自動車を例にしたコミュニティを模式的に示している。
そして、この水素コミュニティ400は、水素貯蔵体ステーション423から供給される水素貯蔵体が供給される発電システム100、エンジンシステム200及び水素貯蔵システム300を含んでおり、本発明の水素供給装置1は、この水素コミュニティ400の一部として使用される。
例えば、発電システム100に含まれる水素供給装置1は、水素貯蔵体ステーション423から供給された水素貯蔵体を用いて水素を生成し、生成した水素を用いて固体高分子形燃料電池101により電気を発電する。
また例えば、水素自動車417のエンジンシステム200に含まれる水素供給装置1は、水素貯蔵体ステーション423から供給された水素貯蔵体を用いて水素を生成し、生成した水素をエンジン201で直接燃焼して駆動力を得て、当該水素自動車417を走行させる。
さらに例えば、水素貯蔵システム300に含まれる水素供給装置1は、水素貯蔵体ステーション423から供給された水素貯蔵体を用いて水素を生成し、生成した水素を圧縮機301によって水素タンク307内に高圧で貯蔵される。
また、前記した水電解装置420も余剰電力で稼動させるのが、水素コミュニティ400の効率の観点及びCO2削減の観点から好ましい。
水素貯蔵体を200℃以下の低温で脱水素反応させて水素を生成するために用いられる触媒は、金属触媒と担体で作製することができる。本実施例は特に担体材料について検討した結果を示す。
担体の材料には活性炭、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、V2O5、SnO2を用いた。
これらのうち、ZrO2、Nb2O5、V2O5、SnO2は、高純度科学社製のものを使用した。活性炭は、Cabot社製バルカンを使用した。Al2O3については、和光純薬社製アルミニウムイソプロポキシド20gを80℃の熱水80gに溶解し、5mLの硝酸を滴下してゲル化した後、120℃で5時間乾燥後、450℃で2時間処理したものを担体として使用した。
Al2O3系複合担体は、硝酸ジルコニル水溶液、ニオビウムエトキシドのアルコール溶液を所定量添加し、120℃で5時間乾燥後、450℃で2時間処理することにより、2質量%Nb2O5−Al2O3と、2質量%のZrO2−Al2O3を作製した。
Nb2O5系複合担体は、硝酸ジルコニル水溶液、タングステン酸アンモニウム水溶液を所定量含浸添加し、120℃で5時間乾燥後、450℃で2時間処理することにより、2質量%ZrO2−V2O5と、2質量%WO3−V2O5を作製した。
金属触媒には、田中貴金属社製Ptコロイド(粒子径2nm、濃度4質量%)を使用した。
金属触媒を担体に担持させる操作は次のようにして行った。金属触媒の担持量が触媒に対して5質量%となるように所定量のPtコロイドと前記で作製した担体、すなわち、活性炭、前記所定の処理を行ったAl2O3、2質量%Nb2O5−Al2O3、2質量%のZrO2−Al2O3、2質量%ZrO2−V2O5、2質量%WO3−V2O5の合計6種類についてそれぞれ2gを秤量した。次いで、Ptコロイドを水で希釈し、各担体の材料に含浸した。次いで、80℃で20分乾燥後、He気流中で400℃、2時間処理することにより金属触媒を担体に担持させた。
触媒の性能評価試験は、水素貯蔵体としてメチルシクロヘキサンを用い、当該水素貯蔵体の脱水素体であるトルエンへの反応転化率(%)を測定することにより行った。
触媒の性能評価試験を行うための装置として、図1に示す水素供給装置1を利用した。気化部11としては微細流路を形成したマイクロリアクタ型熱交換器を用い、供給部12の圧力付与装置121としては圧力調整弁を用いて3気圧に保持した。なお、図示していないが触媒部13としては1/8インチSUS製反応管を用い、この反応管内に前記金属触媒を担持させた担体0.3gを充填してメチルシクロヘキサンの脱水素反応を行わせることとした。なお、この試験では、触媒を150℃に加熱するため、触媒部13にヒータを装着してこれを加熱した。
前記したように150℃の条件下、図示していないが、触媒部13と制御バルブ122の間にキャリアガスラインを設け、Heを別途触媒部13へ連続的に流量10mL/min供給した。
一方で、気化部11と触媒部13に相当する反応管との間にガソリン用のインジェクタで構成した制御バルブ122を設け、メチルシクロヘキサンを前記した流量でコンマ数秒注入することを20秒間隔でメチルシクロヘキサン10μL/minで(パルスで)供給した。
本発明の実施例に係る水素供給装置としては、上述の装置を用い、2質量%Nb2O5−Al2O3にPtを担持させた触媒を充填した反応管を用いて行った。なお、He及びメチルシクロヘキサンは前記同様、Heを連続的に、メチルシクロヘキサンはパルスで供給した。
従来例に係る水素供給装置としては、1/4インチSUS管に、2質量%Nb2O5−Al2O3にPtを担持させた触媒を充填した反応管を用い、Heを流量10mL/min、メチルシクロヘキサンを10μL/minになるようマスフローコントローラーにより連続的に反応管に供給した。
その結果を図9(a)に示す。図9(a)に示すとおり、本発明の実施例に係る水素供給装置はいずれの水素発生温度であっても反応転化率が90%以上であったのに対し、従来例に係る水素供給装置は、250℃で80%程度、200℃で60%程度、150℃では20%程度であった。
なお、本発明の実施例に係る水素供給装置、及び従来例に係る水素供給装置いずれも前記装置及び反応管を用いて行った。
その結果を図9(b)に示す。図9(b)に示すように、本発明の実施例に係る水素供給装置においては、シクロメチルヘキサン中のトルエンの混合率が多くなっても、シクロメチルヘキサンのトルエンへの反応転化率は90%以上であったのに対し、従来例に係る水素供給装置においては、シクロメチルヘキサン中のトルエンの混合率が10%を超えるとトルエンへの反応転化率が低下した。従来例に係る水素供給装置は、シクロメチルヘキサン中のトルエンの混合率が20%のときは反応転化率が80%程度となり、シクロメチルヘキサン中のトルエンの混合率が50%のときは65%程度となった。
つまり、本発明に係る水素供給装置は、200℃以下の低温であっても水素を多く安定して供給することが可能であり、水素貯蔵体の混合率が低くても水素を多く安定して供給することが可能であることがわかった。
11 気化部
12 供給部
13 触媒部
14 加熱部
15 回収部
100 発電システム
101 固体高分子形燃料電池
102 貯蔵タンク
103 廃液タンク
104 送液ライン
105 送液ポンプ
106 廃液回収ライン
107 水素供給ポンプ
108 水素供給ライン
109 空気ポンプ
110 排ガスライン
121 圧力付与装置
122 制御バルブ
123 供給タイミング制御装置
200 エンジンシステム
201 エンジン
202 貯蔵タンク
203 廃液タンク
204 送液ライン
205 送液ポンプ
206 廃液回収ライン
207 水素供給ポンプ
208 水素供給ライン
210 排ガスライン
300 水素貯蔵システム
301 圧縮機
302 貯蔵タンク
303 廃液タンク
304 送液ライン
305 送液ポンプ
306 廃液回収ライン
307 水素タンク
308 水素供給ライン
400 水素コミュニティ
411 風力発電
412 太陽電池
413 系統電力
414 インバータ
416 電気機器
417 水素自動車
418 家庭用分散電源
420 水電解装置
421 水素貯蔵体製造装置
422 水素貯蔵体タンク
423 水素貯蔵体ステーション
0 担体
A アノード
C カソード
E 電解質膜
Claims (9)
- 化学的に水素を貯蔵することのできる水素貯蔵体を触媒と接触させて脱水素反応させることにより水素と水素貯蔵体の脱水素体を生成し、前記生成した水素を他の装置に供給する水素供給方法であって、
前記水素貯蔵体を気化し、少なくとも前記脱水素体が前記触媒から取り除かれる時間間隔をもって、気化した前記水素貯蔵体を200℃以下に加熱された前記触媒と接触させて前記脱水素反応を行わせることにより前記水素と前記脱水素体を生成させつつ、前記生成された水素と、前記生成された脱水素体と、前記脱水素反応で未反応であった水素貯蔵体と、を前記触媒の作用により異なるタイミングで系外へ送出させる
ことを特徴とする水素供給方法。 - 化学的に水素を貯蔵することのできる水素貯蔵体を触媒と接触させて脱水素反応させることにより水素と水素貯蔵体の脱水素体を生成し、前記生成した水素を他の装置に供給する水素供給装置であって、
前記水素貯蔵体を気化する気化部と、
前記気化部で気化した前記水素貯蔵体が供給されて前記脱水素反応を行うことにより前記水素と前記脱水素体を生成させつつ、前記水素との吸着力、前記脱水素体との吸着力、及び前記脱水素反応で未反応であった水素貯蔵体との吸着力が異なる触媒を有する触媒部と、
前記気化部と前記触媒部の間に設けられ、少なくとも前記脱水素体が前記触媒部から取り除かれる時間間隔をもって、前記気化部で気化した前記水素貯蔵体を前記触媒部に供給する供給部と、を備え、
前記触媒部を200℃以下で加熱する
ことを特徴とする水素供給装置。 - 前記吸着力の強さが、前記水素<前記脱水素体<前記水素貯蔵体の関係を満たすことを特徴とする請求項2に記載の水素供給装置。
- 前記触媒が、一種以上の遷移金属からなる金属触媒と、当該金属触媒を担持する担体と、を含んでなることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の水素供給装置。
- 前記気化部及び前記触媒部のうちの少なくとも一方を200℃以下の温度で加熱する加熱部をさらに備えたことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の水素供給装置。
- 前記触媒部が、熱エネルギーを電気に変換する発電装置又は熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する熱機関を冷却する200℃以下の冷却媒体によって加熱されることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の水素供給装置。
- 前記触媒部から送出された前記水素、前記脱水素体及び前記水素貯蔵体のうち少なくとも前記水素を個別に回収する回収部をさらに備えたことを特徴とする請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の水素供給装置。
- 前記触媒部に、前記触媒部で生成した水素を吸引して前記他の装置に供給するための水素吸気システムをさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載の水素供給装置。
- 前記水素貯蔵体の沸点が200℃以下であることを特徴とする請求項2から請求項8のいずれか1項に記載の水素供給装置。
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