JP4728843B2 - 水素供給方法 - Google Patents
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広谷 龍一、"オフサイト方式水素供給ステーション"、クリーンエネルギー、第13巻第8号、25〜29頁(2004)、日本工業出版 橋本 辰彦、"液体水素貯蔵水素ステーション"、クリーンエネルギー、第13巻第8号、30〜34頁(2004)、日本工業出版 服部 禎之、"脱硫ガソリン改質水素ステーション"、クリーンエネルギー、第13巻第8号、20〜24頁(2004)、日本工業出版 吉田 博貴、"千住水素ステーション"、クリーンエネルギー、第13巻第9号、22〜26頁(2004)、日本工業出版 森 哲哉 他、"天然ガス改質水素ステーション(WE−NET)"、クリーンエネルギー、第13巻第9号、27〜31頁(2004)、日本工業出版 真鍋 岳史、"メタノール改質水素ステーション"、クリーンエネルギー、第13巻第9号、32〜36頁(2004)、日本工業出版 池松 正樹、"ナフサ改質水素供給ステーション"、クリーンエネルギー、第13巻第9号、37〜40頁(2004)、日本工業出版
生成させたメタノールは、水を分離して高濃度メタノールの形で次の水溶性有機化合物水溶液調製工程3に供給してもよいし、そのままメタノール水溶液の形で次の水溶性有機化合物水溶液調製工程3に供給してもよい。
6H++6e- → 3H2 (3)
(2)式はアノードでの反応であり、(3)式はカソードでの反応である。メタノール水溶液の電気分解反応は、(2)式と(3)式とをまとめたものであって、(4)式に示すような、メタノールと水が反応して二酸化炭素と水素が生成する反応となる。
メタノール水溶液の電気分解の電解電圧は、図2に示すように、水の電気分解の電解電圧の30〜42%である。電解電力は電解電圧によって決まるので、同じモル数の水素を得るために必要な電解電力を考えると、メタノール水溶液の電気分解の場合の電解電力は、水の電気分解の場合の電解電力の30〜42%である。したがって、本実施形態の水素供給方法では、消費エネルギーの増加に伴うエネルギーコストの上昇を招くことはない。なお、図2は、メタノール水溶液の電気分解及び水の電気分解を行った場合の電解電圧と電解電流の関係を表したものである。メタノール水溶液の濃度は17mol/l(メタノールと水のモル比が1:1)とした。図3に示すように、メタノール水溶液の電気分解では、電解電流に見合った理論生成速度で水素が生成することを確認した。
2 水溶性有機化合物合成工程
3 水溶性有機化合物水溶液調製工程
4 水溶性有機化合物水溶液電解工程
5 二酸化炭素回収工程
6 水溶性有機化合物水溶液合成工程
Claims (3)
- 水素の輸送及び貯蔵のための媒体として水溶性有機化合物水溶液を使用し、二酸化炭素の物質収支を実質閉鎖系とする水素供給方法において、
所定のエネルギー源から得た電力によって水の電気分解を行い、水素と酸素とを分離して生成させる水電解工程と、
回収二酸化炭素と前記水電解工程で得られた前記水素から水溶性有機化合物を合成する水溶性有機化合物合成工程と、
前記水溶性有機化合物合成工程で合成された前記水溶性有機化合物と水とを混合して所定の濃度の前記水溶性有機化合物水溶液を調製する水溶性有機化合物水溶液調製工程と、
所定のエネルギー源から得た電力によって、前記水溶性有機化合物水溶液調製工程で調製した前記水溶性有機化合物水溶液の電気分解を行い、水素と二酸化炭素とを分離して生成させる水溶性有機化合物水溶液電解工程と、
前記水溶性有機化合物水溶液電解工程で生成させた前記二酸化炭素を回収し、回収された前記二酸化炭素を前記回収二酸化炭素として前記水溶性有機化合物合成工程に供給する二酸化炭素回収工程と、
を有し、
前記水溶性有機化合物合成工程で合成される水溶性有機化合物が、メタノール、エタノール、2−プロパノールからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴とする水素供給方法。 - 水素の輸送及び貯蔵の手段として水溶性有機化合物水溶液を使用し、二酸化炭素の物質収支を実質閉鎖系とする水素供給方法において、
所定のエネルギー源から得た電力によって水の電気分解を行い、水素と酸素とを分離して生成させる水電解工程と、
回収二酸化炭素と前記水電解工程で得られた前記水素から水溶性有機化合物水溶液を合成する水溶性有機化合物水溶液合成工程と、
所定のエネルギー源から得た電力によって、前記水溶性有機化合物水溶液合成工程で合成された前記水溶性有機化合物水溶液の電気分解を行い、水素と二酸化炭素とを分離して生成させる水溶性有機化合物水溶液電解工程と、
前記水溶性有機化合物水溶液電解工程で生成させた前記二酸化炭素を回収し、回収された前記二酸化炭素を前記回収二酸化炭素として前記水溶性有機化合物水溶液合成工程に供給する二酸化炭素回収工程と、
を有し、
前記水溶性有機化合物水溶液合成工程で合成される水溶性有機化合物水溶液が、メタノール、エタノール、2−プロパノールからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の水溶液であることを特徴とする水素供給方法。 - 前記水溶性有機化合物水溶液電解工程で生成した水素を水素の供給先に供給する工程を有する、請求項1または2に記載の水素供給方法。
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