
日本已正式启动以氨(NH3)为燃料的新型燃料电池的开发。这是日本文部科学省与日本科学技术振兴机构(JST)推进的“尖端低碳化技术开发(ALCA) 特别重点技术领域能源载体”项目中的一项内容,由京都大学研究生院工学研究系教授江口浩一主导。
利用NH3作为燃料的优点是,其体积氢浓度为12.1kg/(100L),高于液氢的7.06kg/(100L)。另外,NH3在标准大气压下的液化温度为25℃,与液氢的-242℃相比,极其容易处理。虽然也有利用碳化氢(CH)类燃料制造氢气的技术,但由于这种方法会产生一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)等,因此在低碳化方面存在课题。
江口教授的研究对象包括固体高分子型燃料电池(PEFC)和固体氧化物型燃料电池(SOFC)两种,实际打算实现的是SOFC。SOFC的工作温度高达700~900℃,因此,可以使NH3与氧气(O2)直接发生反应来发电(图1)。另外,除了直接反应之外,还在考虑间接反映,即使NH3分解为氢气(H2)和氮气(N2),然后利用其中的氢气。
