有機ハイドライド(水素化物) | Ghost Riponの屋形(やかた)

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有機ハイドライド
有機ハイドライド(ゆうきハイドライド)とは、適切な触媒反応を介して水素を可逆的に放出
する有機化合物、特にシクロヘキサンやデカリンなどの飽和縮合環炭化水素を指す。
水素を液体状態で貯蔵する技術に利用される。

シクロヘキサンやデカリンは加熱した白金触媒により、脱水素反応を起こしてベンゼンや
ナフタレンに化学変化する。また、逆の反応(水素化)も可能である。これらの可逆的な反応は、
水素と有機分子との共有結合が解離/結合することで、水素分子が放出/貯蔵されたものと
見なせる。そしてこの反応を応用した水素貯蔵システムを、北海道大学触媒化学研究センター
の市川勝らが開発した。水素を蓄えた有機ハイドライドは化学物質として安定な液体であり、
貯蔵や輸送に適している。また、簡易な装置により、非常に大量の水素ガスを吸着し、高速で
これを放出できることから、有機ハイドライドを利用した燃料電池の検討などが行われている。
(Wikipedia)

有機ハイドライド(水素化物)
http://hokkaido.yomiuri.co.jp/miraitry/try_020824.htm


http://www.youtube.com/watch?v=LnX8ueydI-c


有機ハイドライドでガソリン車の燃費を向上
有機ハイドライドは、水素を含む芳香族化合物を燃料として使う水素貯蔵方式。
今回の試験車両では、メチルシクロヘキサン(C7H14)を使った。
これを、脱水素反応器によりトルエン(C7H8)と3H2に分離する。
有機ハイドライドは、常温常圧で液体のため、運搬が容易で、
また高圧水素や水素吸蔵合金に比べて質量あたり、体積あたりに
蓄えられる水素量が多いという特徴がある

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水素はガソリンに比べて燃焼性が高いため、混合気に混ぜると、通常のガソリンだけの
燃焼では困難な空燃比25以上の希薄燃焼が可能になる。
このため今回の試験車両では、テストコースでの50~60km/h程度の定常走行で、
ガソリンのみの走行の場合に比べて3割程度燃費を向上させることができたという。

有機ハイドライドでガソリン車の燃費を向上(ユーザー登録必要)
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20080226/148040/

例えるならば、炭酸飲料の炭酸が水素で、原液が有機ハイドライドになるだろう。
コーラだと思えばよいね(笑)
気体のまま400気圧で保存とか超危ないから(爆)、溶かして運べば良くない?という話なのだろう。
取り出すには、300℃以上の熱が必要なようですが、実験ではエキパイ(排気)からの熱を
利用して使用してました。一度に発生できる水素量が少なく、今後、増やす事が課題らしい。

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(脱水素反応器)

インフラで考えると、既存のガソリンスタンドを使用できて、有機ハイドライドステーションへの
業態転換が可能になってくる。ただ、ガソリンと異なる点は、有機ハイドライドは水素を取り出した後
原液が残る点。入れ替えないといけないのが面倒だね。
自動車の燃料タンクに、給油口とは別の負圧で抜く廃油口を設けるか・・・
それと、レシプロエンジンの場合、他にも問題点がある。(以下の説明)
ロータリーエンジンの方が、構造上向いているみたいね。


27日から水素自動車走行実験
http://www.chugoku-np.co.jp/News/Tn200907160037.html


水素自動車の課題

問題点は、水素分子が極小のため、エンジンブロックなどを構成する金属中に拡散・浸透し、
脆くしてしまう現象(水素脆化)に関すること、燃料である水素の車両への搭載方法などである。

また、水素レシプロエンジンでは、水素の燃焼速度が高いために吸気-圧縮過程で混合気が高温の
プラグや排気バルブに接触した際に爆発が起こりやすく、ノッキングやバックファイアーなどが起こり
やすい。このため、水素混合率を極めて薄くする必要があり、ガソリンをつかった場合と比較すると、
出力は50%程度に留まる。

更に、水素=空気混合気を燃焼させた場合、二酸化炭素や硫黄酸化物は生成されないが、高温燃焼
過程に酸素と窒素が共存する結果、窒素酸化物が生成されるという本質的な問題がある。
(Wikipedia)

結局、水素単独で現在の内燃機関を動かすには課題が多いので、ガソリンに添加する方法になる。
そう考えると、エタノールの方が現実的な気がしますね。(以下リンク)

海藻からバイオエタノール
http://ameblo.jp/ghostripon/entry-10300123650.html

ただし、この方法は水素の運搬や保存には向いているので、
例えば、タンカーを使って洋上風力発電基地から、水素を大量に運ぶような場合には
向いているかもしれませんね。

以上、メモ。


これで、水陸両用モデルのモックアップに入れるな(嘘)



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