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2017年6月10日 (土)

再生可能エネルギー等を利用して、ほしいときにほしいだけ 低温小型でオンデマンドに駆動するアンモニア合成プロセスを開発

平成29年6月7日
早稲田大学
株式会社日本触媒
科学技術振興機構(JST
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○水素キャリアや食糧確保(肥料)として
 重要なアンモニアは従来、
 高温高圧で合成されてきました。
 
○電場中に触媒をおくことで、
 触媒表面で水素イオンがホッピングし、
 低温でも効率よく窒素と反応し、
 アンモニアを合成することが
 出来るようになりました。
 
○再生可能エネルギーなどを利用して
 ほしいときにほしいだけアンモニアを
 作る、小型・可搬なアンモニア合成
 などが実現可能になります。
 
 
-----
 早稲田大学 理工学術院の関根 泰
(セキネ ヤスシ) 教授、
中井 浩巳(ナカイ ヒロミ) 教授らの
研究グループは、株式会社日本触媒と
共同で、電場印加した触媒上で
低温かつ世界最高レベルの速度で
アンモニア注1)を合成できることを
明らかにしました。
 
 アンモニアは、次世代の水素のキャリア
や、肥料合成の原料などとして
重要な化合物であり、
現在はハーバー・ボッシュ法注2)
を用いて高温高圧で合成されています。
 
 そのため、小型な設備でオンデマンドに
低温駆動できるアンモニア合成の
触媒プロセス開発が望まれていました。
 
 早稲田大学の研究グループは、
半導体性を有する触媒に
わずか数Wの電力を印加することで、
表面で水素イオンがホッピングして、
従来とは異なるメカニズム
で低温でも効率よくアンモニアを
合成できることを発見しました。
 
 さらに、日本触媒の研究グループが
この触媒プロセスを加圧化し、
9気圧の条件において世界最高レベルの
アンモニア合成速度
(30 mmol g-1 h-1以上)を
実現しました。
 
 今回開発された合成プロセスは、
これまでの課題であった水素被毒注3)や
窒素解離注4)の遅さを解決します。
 
 今後、遠隔地での肥料製造プラントや
火力発電所における脱硝のための
アンモニア製造プラント、
離島などにおける風力発電を活用した
アンモニア燃料(水素キャリア)合成
など、再生可能エネルギーなどを利用して、
ほしいときにほしいだけのアンモニアを
迅速に作ることのできる合成プロセスへの
展開が可能になると期待されます。
 
 本研究は、科学技術振興機構(JST)
の戦略的創造研究推進事業チーム型研究
(CREST)の助成を受けて
実施されました。
 
 本研究成果は、英国王立化学会発行の
科学誌「Chemical Science」に
2017年6月5日(現地時間)に
掲載されました。
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 Good News !
 
 
>本技術と再生可能エネルギーの電力を
>使用する水電解技術(水素製造)を
>併用することで、オンデマンドで、
>数10~100トン/日規模の
>エネルギー効率の高い
>アンモニア合成プラントの実現が
>期待されます。
 
>例えば、遠隔地での肥料製造プラント、
>火力発電所における脱硝のための
>アンモニア製造プラント、
>離島などでの風力発電を活用した
>アンモニア燃料(水素キャリア)合成、
>などが考えられます。
 
 
 オンデマンドでのアンモニア合成が
出来るようになったとは素晴らしい。
 しかも世界最高レベルのアンモニア合成
速度を達成したとは、再生可能エネルギー
の有効利用にも活用できそうですね。
 
 大いに期待したい。

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