マイクロ波加熱によるアンモニアからの水素製造

アンモニアを燃料として燃料電池自動車や内燃機関を動かそうという試みが以前から行われている。アンモニアを自動車に搭載した場合、二酸化炭素CO2の排出がなく、液化処理が容易なため液体で輸送できるメリットがある。アンモニアを燃料電池に使用する場合、アンモニアを改質して水素を生成させる必要があるが、アンモニアの分解反応は触媒の種類やガス空間速度などによって大きく異なることが予想される。マイクロ波を用いて改質すると、高速分解、低温改質、転化率向上が期待できる1, 2）。そこで、マイクロ波加熱と従来の熱分解によるアンモニアガスの改質性能を比較し、マイクロ波改質による水素製造の可能性を検討した。

Attempts for applying ammonia to fuel cell vehicles have been made. When heating by microwaves, high-speed decomposition, low-temperature reforming, and high conversion can be expected. The possibility of hydrogen production from ammonia gas by microwaves was examined by comparing with conventional heating. In microwave reforming, the hydrogen concentration close to theoretical value was obtained above 600 °C, and almost complete decomposition was possible. The microwave reforming was possible at about 200 °C lower than conventional thermal decomposition, and even at high SV (space velocity), the reduction in conversion was small.

Fig.1 Ammonia microwave reforming system

Fig.2 Hydrogen concentration