固体酸化物燃料電池の性能に関する研究
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概要
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Fuel cells have worldwide impact as a new means of highly efficient and clean power generation, and they also have the possibility of application to the vehicles for transport. We have researched on some technical problems of the solid oxide fuel cell (SOFC) applied to power system for marine use in the future. The purpose of this study is; (1) to establish a new manufacturing method of the cell element for improving cell performances, to verify availability of the new cell and to investigate adaptability of natural gas as fuel for the SOFC system, (2) to make clear the influence of airborne-salt on the cell performance, and (3) to propose separation of CO_2 gas from fossil fuel with a combined SOFC and turbine system. In the experiment (1) test cells were prepared using electrolyte membrane with various size of roughness on the surface. Effect of the interfacial structures between electrolyte membrane and electrode layers on the electric performances was investigated. The electric performances of the test cell were improved by the new manufacturing method. The facts mainly caused by 3-dimensional extension of real contact area and electrochemical reaction sites between electrolyte and electrodes. It was also certified that the steady power generation with methane could be obtained. The experiment (2) was carried out with a small planar type SOFC in which the working air was accompanied with salted mist. As a result, a cell performance was not inferior to that in the case without salt, and rather showed some increasing tendency than that. It was also found that the inlet airborne-salt penetrated into the air-electrode but not into the electrolyte. In order to find out the cause for the improvement in the cell performance, the behavior of the salt into the air-electrode was investigated and discussed. The results (3) from a model calculation of the combined system indicate that the total thermal efficiency of the system is higher than 60% (LHV), CO_2 concentration in the exhaust gas from the present system is 1/10 or less of that from existing heat engines. In addition, CO_2 concentration supply to a CO_2 separation in the system is 10 times as high, which means the present CO_2 separator can be minimized in volume to about 1/10 of the volume of separators applied to existing systems. Further, the excess power required for recovering liquid CO_2 is about 4.6〜6.5% of the thermal input to the system, which means the total thermal efficiency is 64.5%.
- 独立行政法人 海上技術安全研究所の論文
- 1999-01-13
著者
-
千田 哲也
運輸省船舶技術研究所システム技術部
-
千田 哲也
海技研
-
波江 貞弘
船舶技術研究所
-
熊倉 孝尚
独立行政法人海上技術安全研究所機関動力部
-
波江 貞弘
運輸省船舶技術研究所機関動力部
-
波江 貞弘
船舶技研
-
中島 康晴
運輸省船舶技術研究所機関動力部
-
熊倉 孝尚
運輸省船舶技術研究所機関動力部
-
川越 陽一
独立行政法人海上技術安全研究所ngh輸送研究プロジェクトチーム
-
野村 雅宣
元船舶技術研究所
-
汐崎 浩毅
運輸省船舶技術研究所機関動力部
-
川越 陽一
運輸省船舶技術研究所機関動力部
-
野村 雅宣
運輸省船舶技術研究所
-
熊倉 孝尚
船舶技術研究所
-
千田 哲也
海上技術安全研
-
千田 哲也
運輸省船舶技術研究所
-
波江 貞弘
運輸省船舶技術研究所
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