高温メタノール改質技術

高温メタノール形燃料電池は、主にメタノールを高温で改質して水素を生成し、その水素と酸素を燃料電池内で電気化学反応させて電気エネルギーを生み出します。

高温を採用する理由:
メタノールと水蒸気の混合ガスは、一定温度で触媒により水素と二酸化炭素を生成し、同時に少量の一酸化炭素も発生します。しかし一酸化炭素は触媒に吸着して被毒し、最終的に改質反応を停止させてしまいます。一方、高温条件では一酸化炭素が触媒表面に吸着しにくくなります。たとえば常温では10〜20ppmの一酸化炭素でも触媒性能が大きく低下しますが、130℃で運転すると耐性は1000ppm、150℃では10000ppm、160℃を超えると30000ppmでも性能が大きく低下しません。

高温メタノール改質燃料電池の動作原理は上図のとおりです。
高温発生器は改質器を運転温度に保つための十分な熱を供給します。蒸発器では水とメタノールの混合物が液体から気体へ相変化します。改質器ではメタノールの改質反応が起こり、そこで生成された改質ガスが燃料電池の発電原料となります。このようなシステムでは、一酸化炭素を除去する追加の工程は不要です。高温メタノール形燃料電池は改質ガス中の不純物(一酸化炭素や未反応のメタノールなど)に対する耐性が高いためです。さらに、未反応の水素は高温発生器へ供給され、高温メタノール形燃料電池が放出する余熱は蒸発器で利用され、燃料と熱を効率的に活用できます。

高温メタノール改質技術の詳細:
https://www.htech360.com/a/23447