日本研发出氢气站用的高性能氢气分离电池模组

环境能源 2017年04月12日

日本NOK公司与产业技术综合研究所(产综研)的共同研究小组成功研发出高性能氢气分离膜,并制成配有该膜的大型碳膜模组。该膜有望对燃料电池汽车等氢燃料车的普及起到重要推动作用。研究小组表示,该模组不仅可用于燃料电池汽车的氢气提炼,还可用于回收二氧化碳(CO)及浓缩甲烷等多种类燃气的分离提炼。

本次研发成功的高性能碳膜,呈细长中空的线状(外直径小于2毫米),膜的表面均匀分布有只允许氢气通过的细孔,仅用一次分离作业即可提炼出符合国际标准化机构(ISO)规定标准的燃料电池汽车专用高纯度氢气。

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成功研发出的中空线状碳膜(日本科学技术振兴机构=JST=提供)

燃料电池汽车配备有使氢气和空气中的氧气发生化学反应进行发电的燃料电池,通过电力驱动发动机运转行驶。因其只排放出不会造成环境污染的水蒸气,所以作为不排放温室气体二氧化碳的新型能源汽车而备受期待。除了降低燃料电池汽车自身的制造成本外,完善氢气站的建设也是提高其普及度的重要前提。氢气站必须具备把氢气转换成易储藏、易运输的形态,并在使用时重新转换回氢气的功能。研究小组以此为目标,开发固定体积内含氢量高,常温、常压下呈液态,因此可利用现有的石油运输线的氢化合物,以此推动氢气站的建设。

由高性能碳膜构成的大型碳膜模组在氢气站中的作用就是将该氢化合物还原回氢气时含有的甲烷和甲苯分离出去,将高纯度氢气提供给燃料电池车使用。

NOK计划,今后将加大力量提高碳膜的氢气提炼能力、实现中空线状碳膜的量产化,近而制成更大规模的模组,拓展模组市场的发展。

该成果是在综合科技・创新会议倡导的战略性创新创造项目(SIP)所属项目之一“能源事业”的推动下得以实现的。

相关链接(日文)

NOK株式会社、産業技術総合研究所、科学技術振興機構プレスリリース「水素分離用高性能大型炭素膜モジュールの開発に成功」

http://www.jst.go.jp/pr/announce/20170309/index.html

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