★阿修羅♪ > エネルギ3 > 117.html
 ★阿修羅♪  
▲コメTop ▼コメBtm 次へ 前へ
アンモニア革命
http://www.asyura2.com/16/eg3/msg/117.html
投稿者 ミナミの住人 日時 2017 年 7 月 11 日 17:43:45: XnRCQSxENWYos g36DaYN@gsyPWpBs
 

数年前
「水素革命」とか「水素で動く燃料電池車」
と 喧伝されましたが,
更なる技術革新で, 燃料としては,
 「水素は不要, アンモニアで代替できる」
という話になって来ました。
今や「アンモニア革命」と言うべきでしょう。

水素と違って, アンモニアは 部材の接合部からリークすると
配管部を腐食したりするという課題が有ったのですが,
ノリタケのセトモノ釉(うわぐすり)技術で解決しました。
 https://research.kyoto-u.ac.jp/files/4114/3763/1401/150722_2.pdf

---------------------------------------------

以下は 私の MIRAI予想図
『アンモニア・ボンベ で広がる世界』

  今から40年程前『Basicで広がる世界』という
  プログラム言語入門書が出版された。
  私の PCライフも この書が原点だったように思うのです。
  そこで このタイトルも ちゃっかりパクらせてもらいます。

液化アンモニアはプロパンと同等の扱いでOKとの事ですから,
片手で持てる小型[液化アンモニア・ボンベ]を2本装着した
燃料電池・発電機が普及するでしょう。

1本 アンモニア・ボンベを消費したら,
もう1本のアンモニア・ボンベに移行。
その間に 空になったボンベを 満タンのボンベに交換。
これを繰り返せば, 永続作動が可能となります。
燃料電池車(FCV)で ユーザーが この習慣を 身に着ければ,
「ガス欠」の心配から, 解放されます。
2本挿しか?3本挿しか?はたまた4本挿しか?
出力の大小/使用頻度 等で製品の区別化を図ればいいのでしょう。

ボンベの規格を統一する。民生用としては例外は認めない。
[燃料電池車]の外に [家庭用]発電機または
[農業用][土木工事現場用][屋外のイベント会場用]発電機
[小規模な家内工場の工作機電力源]等々
同一のボンベを 多方面に活用する。

現在使用されている ガソリン・エンジン発電機や
ディーゼル・エンジン発電機では
素人には 危険で, 使用を躊躇させますが,
アンモニア・ボンベによる発電は 簡便・安全で静か。
廃棄物は窒素と水。何れも無害。
因みに, 空気の主成分は窒素です。

燃料電池車(FCV)で使用するなら, 最低2本挿し。
  サービス・ステーションやホーム・センターで,
  使用済みボンベを 満タンのアンモニア・ボンベと交換。
それが期待できないような遠出なら,
  トランクに 満タンのボンベ2本程 リザーブして置く。
2本+2本=4本 , 可成りの走行距離が保証されます。

多用途ですから, ガス会社あたりに ネットか電話で
5本くらい発注。空になったボンベは回収してもらう。
施錠された保管庫に保存し, 途切れなく消費する。

一旦 大規模な自然災害が起き, インフラが壊滅状態になった時,
この消費過程の備蓄が強力な威力を発揮します。
災害に強い街造り, どんな災害にも耐えうる村造りは
各家庭の意識改革で始まります。
この燃料が コスト面で 最安なのか?割安か?との疑問は有るでしょう。
ただ 利便性・安全性・災害対策という価値基準も重要です。
普及すれば 量産効果も期待できます。

万が一, ボンベや燃料電池にアンモニアの漏れが生じたら,
人間の嗅覚が鋭敏に感知します。
アンモニアの気体が もって生まれた悲しい性ゆえ,
事故に至る前の初期段階で, 警告を発してくれるのです。
これは大いなるアドバンテージ。
  臭い奴ほど有能
このパラドックスを 文系女子は理解してくれない。
  暗い,汚い,臭い
と いわれ無き誹りに苦しめられてきた理系男子の切なる願い。
  せめて君だけは 21世紀のスーパー・ヒーローになってくれ!
アンモニアに対する期待は大きいのです。

----------------------------------------------------

【1】「アンモニア革命」には 幾つかのブレイクスルーが必要です。
その1つが アンモニアの簡便で安価な製造技術です。
東京工業大学の細野教授と味の素株式会社の取り組み。

[新アンモニア合成プロセス実用化へ
 ―細野秀雄教授 味の素、UMIと新会社―]
 2017.04.27 / 東京工業大学
 http://www.titech.ac.jp/news/2017/038236.html

 現在、アンモニアは100年以上前に発明された
 ハーバー・ボッシュ法(以下「HB法」)を用いて
 主に生産されています。
 HB法は空気中の窒素と、天然ガス等から得られる水素のみで
 アンモニアを合成することができる非常に優れた生産技術であり、
 世界中で広く活用されています。
 一方、HB法は高温かつ高圧の反応条件が必要であり、
 高いエネルギー負荷がかかる大型プラントでの
 一極集中・大量生産を行わなければならず、
 設備投資が高額になるという課題があります。
 加えて、アンモニアを生産拠点から
 世界各地に点在する需要地に輸送するためには、
 専用の運搬装置と保管設備が必要であることから
 物流コストが非常に大きいことが課題となっています。

 この課題を解決するため、細野教授らは
 JSTの戦略的創造研究推進事業 ACCEL
 「エレクトライドの物質科学と応用展開」
 (研究代表者:細野秀雄、プログラムマネージャー:横山壽治)
 の研究開発において、
 低温・低圧条件下で高効率のアンモニア合成が可能な、
 HB法で用いられる触媒とは全く異なる触媒
 [C12A7:e(エレクトライド)]を発見・発明しました。
 http://www.hyoka.koho.titech.ac.jp/eprd/recently/upload/research/000133/000394_00001.jpg

 低温・低圧の反応条件であることから、
 従来難しいとされた小型のプラントでの生産が可能となります。
 将来、この技術の実用化により、世界で初めてとなる、
 必要な量のアンモニアを必要とされる場所で生産する、
 「オンサイト・アンモニア生産」モデルの実現が期待されます。

[NHK Eテレ サイエンスZERO に細野秀雄教授が出演]
 2017.06.19 / 東京工業大学
 http://www.titech.ac.jp/news/2017/038601.html

[南沢さん, アンモニアの においを嗅ぐ!](25秒の動画)
 http://www.nhk.or.jp/zero/special/

南沢奈央さんに
    「におい を 嗅いでみますか?」
  と誘い,
    「あは〜ん! アンモニアですね。臭いです!」
  と 嬉しそうな表情。

実は番組の中で,
奈央さん は 撮影用の実験装置の作成に携わっています。
理系女子 奈央さん の 手際は確か。
この実験装置から アンモニアが生成された事を確認し
思わず 喜びが 込み上げてきた。まぁそんなところでしょう。
決して 臭いものを嗅がされて 喜ぶ 女性では有りません。

[参考]
サイエンスZERO「CO2削減の切り札!アンモニア研究最前線」
 http://www4.nhk.or.jp/zero/x/2017-06-25/31/1544/2136639/

 地球温暖化対策の切り札として、今、アンモニアが大注目!
 燃料として使うと、二酸化炭素を出さない火力発電が可能となる。
 エネルギー事情を変えるアンモニア研究最前線!

 意外なものが地球温暖化対策の切り札となるかもしれない。
 それがあの くさ〜い物質、アンモニア。
 アンモニアNH3は、炭素Cを含んでいないため、
 燃料にすることができれば、二酸化炭素を全く出さない火力発電が可能!
 また次世代エネルギーの燃料電池にアンモニアを使った研究も進む。
 さらに100年以上不変だったアンモニアの合成法に
 新たな方法が発見され注目されている。
 世界のエネルギー事情を変えるアンモニア研究の最前線!

【ゲスト】東北大学流体科学研究所 教授…小林秀昭
【キャスター】南沢奈央,竹内薫,【語り】浅井僚馬

-----------------------------------------------

【2】[アンモニア]→[水素]→[燃料電池(FC)]
  岐阜大学と澤藤電機の取り組み

[純度99.999%の水素をアンモニアから、低コストな新製造方式を確立]
 2017年04月03日 / スマート・ジャパン
 http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1704/03/news024.html

 水素のエネルギー利用を普及させるための課題の1つに、
 貯留や輸送の簡易化がある。
 水素は体積あたりの重量が小さい。
 そのため、貯留や輸送を行いやすくするためには、
   700気圧程度で圧縮する、
   もしくは−252.9度に冷却して液体にする必要がある。
 これにはコストがかかるため、
 常温常圧に近い条件で貯留・運搬できるようにする
 水素キャリア技術の開発が期待されている。

 水素キャリアの1つとして注目されているのが、
 アンモニア(NH3)の利用だ。
 1分子中に多くの水素を含み、
    20℃, 8.6気圧で液化するため
 水素より扱いやすい。
 この特性を利用して、アンモニアを貯留・輸送し、
 必要な場所で水素を取り出して利用できるようするという考え方である。
 このコンセプトを実現する上で求められるのが、
 アンモニアから高効率に水素を取り出せる、低コストな製造装置だ。

 岐阜大学 次世代エネルギー研究センター長の神原信志教授は
 澤藤電機と共同で、アンモニアを原料とする水素製造装置の開発に成功した。
 高い純度の水素を製造でき、設備も低コストだという。
 ...
 ここで開発された「プラズマ・メンブレン・リアクター」
 https://i1.wp.com/www.newenergy-news.com/wp/wp-content/uploads/2017/04/db3018b71788aeb5ed6eee862aaa8d23.jpg?fit=1024%2C768
 を トヨタの燃料電池車(FCV)[MIRAI]等に搭載できば,
 水素FCVがアンモニアFCVとして機能する。

 去年までは この
 [アンモニア]→[水素]→[燃料電池(FC)] という流れが主流だった。

---------------------------------------------------

【3】[アンモニア]→[燃料電池(FC)]
  京都大学とノリタケ 他 の取り組み

[アンモニアを直接燃料とした燃料電池による1kWの発電に成功]
 2017年07月03日 / 京都大学 科学技術振興機構(JST)
 http://www.jst.go.jp/pr/announce/20170703-2/
 2017年07月05日 / 京都大学
 http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2017/170703_2.html

江口浩一 工学研究科教授らの研究グループは、
  株式会社 ノリタケ・カンパニー・リミテド、
  株式会社 IHI、
  株式会社 日本触媒、
  株式会社 豊田自動織機、
  三井化学 株式会社、
  株式会社 トクヤマ
と共同で、
  アンモニアを直接燃料とした固体酸化物形燃料電池(SOFC)で、
1kWクラスの世界最大規模の発電に成功しました。

 本研究成果は、
2017年7月9日から12日に
チェコ共和国プラハで開催される
「The 7th World Hydrogen Technology Convention」
で発表されます。

 アンモニア(NH3)はそれ自身が水素を多く含んでおり、
 エネルギーキャリアとして期待されています。
 エネルギーキャリアとは、[常温/常圧]で気体の水素を、
 水素を多く含んだ化学物質に変換して、
 安定に貯蔵・輸送を行うための媒質です。
 アンモニアを燃料として発電しても水と窒素しか排出しないことから、
 化石燃料である炭化水素を利用した燃料電池に比較し、
 二酸化炭素排出量の削減効果が大きいことが期待できます。

 本研究グループは、
 アンモニアを燃料として直接SOFCスタック
 (燃料電池をセパレーターと呼ばれる導電性の材料と
  交互に直列に連結して、
  電圧および出力を増加させた燃料電池の集合体。
  今回は30個を連結した)
 に供給し、
 1kWの発電に成功しました。
 http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2017/images/170703_2/02.jpg/image

 これまでも小規模な発電には成功していましたが、研究開発の結果、
 汎用SOFCと同程度の発電出力を達成できたことで、
 アンモニアがSOFCの燃料として適しており、
 有害物質や温暖化ガスの発生を伴わない発電が
 実用規模まで拡大できる可能性を示すことができました。
 アンモニアのエネルギーキャリアおよび
 燃料としての利用技術の大きな進展となり、
 CO2フリー発電の実現が期待されます。

-------------------------------------------

「事件は会議室で起きているんじゃない!現場で起きているんだ!」
『踊る大捜査線』劇場版第1作目で,
織田裕二 扮する 青島刑事が放ったセリフ。

「地球温暖化防止/二酸化炭素(CO2)排出量削減」などと言った
国際会議が開かれ, 国際的取り決めが あまた 採決される。
でも それは 所詮 政治ショーでしかない。

現場は 研究所や実験室。
研究員や技術者達の日々の研鑽にかかっている。
理系男子 (失礼! 理系女子も勿論) の 涙ぐましい努力の先に
危機脱出の 希望の光が 見えてくる。

これを正当に評価できない マスコミの文系脳にも 呆れる。
直近の技術革新を 理解していないのは やむを得ないが,
どこぞの組織からの指示か? 阿保みたいなプロパガンダを
垂れ流すのは止めてほしい。  

  拍手はせず、拍手一覧を見る

コメント
 
1. 2017年7月11日 19:47:30 : nJF6kGWndY : n7GottskVWw[3996]

アンモニアは水素よりエネルギー密度が低いから、エネルギーキャリアとしては、あまり有望ではなさそうだけどね
http://www.jst.go.jp/sip/pdf/SIP_k04_kadai_05.pdf
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20170703-2/
アンモニア燃料の優位性
 
●年間約1.7億トン生産。ケミカルズとしては最大級(エチレンは約1.3億トン)。
●生産、輸送、貯蔵方法およびハンドリング技術が確立されている。
●常温8.5気圧で液化するため、LPGと同じく貯蔵・輸送に優れている。
●体積水素密度および質量水素密度はそれぞれ12.1kg/100Lおよび17.8mass%と高い。
●燃料電池発電中CO2を発生しない

2. 2017年7月11日 19:51:01 : nJF6kGWndY : n7GottskVWw[3997]

ま別にアンモニアを否定するわけではないが

>>01 体積水素密度および質量水素密度はそれぞれ12.1kg/100Lおよび17.8mass%と高い

当たり前のことだが
液化水素なら質量水素密度100mass%だ

http://www.jst.go.jp/sip/pdf/SIP_energycarriers2015.pdf


3. 2017年7月11日 20:01:11 : nJF6kGWndY : n7GottskVWw[3998]

当面は水素もいろいろ問題があるから、アンモニアも悪くは無いが
CO2は生物処理すればよいからさらに生物処理がさらに容易なメタンのような炭化水素系は、やはり有望

ただし超長期的には純水素を高密度化するか、核発電の無線伝送による利用が最も環境にはやさしそうだ

http://www.pref.aichi.jp/san-kagi/shinene/suisozone/src/suisosyakai/20170131_showadenko.pdf


4. 2017年7月11日 20:05:07 : nJF6kGWndY : n7GottskVWw[3999]

自動車など移動体の場合、CO2を廃棄できないから、やはり当面は非C系のNH3が有望か
https://www.jst.go.jp/crds/pdf/2012/SP/CRDS-FY2012-SP-08.pdf

5. 2017年7月13日 01:23:48 : zriNyFAXg6 : @CQWUcbVqTA[50]
いいね。

>1-4
駄文載せんな。


6. 2017年7月13日 18:56:45 : nJF6kGWndY : n7GottskVWw[4010]

批判能力のないバカw


  拍手はせず、拍手一覧を見る

フォローアップ:


★登録無しでコメント可能。今すぐ反映 通常 |動画・ツイッター等 |htmltag可(熟練者向)|(各説明

←ペンネーム新規登録ならチェック)
↓ペンネーム(なしでも可能。あったほうが良い)

↓パスワード(ペンネームに必須)

(ペンネームとパスワードは初回使用で記録、次回以降にチェック。パスワードはメモすべし。)
↓画像認証
( 上画像文字を入力)
ルール確認&失敗対策
画像の URL (任意):
最新投稿・コメント全文リスト  コメント投稿はメルマガで即時配信  スレ建て依頼スレ

▲上へ      ★阿修羅♪ > エネルギ3掲示板 次へ  前へ

★阿修羅♪ http://www.asyura2.com/ since 1995
スパムメールの中から見つけ出すためにメールのタイトルには必ず「阿修羅さんへ」と記述してください。
すべてのページの引用、転載、リンクを許可します。確認メールは不要です。引用元リンクを表示してください。
 
▲上へ       
★阿修羅♪  
エネルギ3掲示板  
次へ