| 講演名 | 2023-03-06 NaBH4と水を水素源とする固体高分子形燃料電池システムの発電時生成水回収量を考慮した体積エネルギー密度 増尾 崚輔(東京理科大), 星 伸一(東京理科大), |
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| 抄録(和) | NaBH$_4$は，体積エネルギー密度が高く，常温常圧で粉末として安定であり，水素生成時に二酸化炭素を発生しないことから，燃料電池用の水素源として注目されている。NaBH$_4$と水を水素源とする固体高分子形燃料電池システム（PEFC）では，NaBH$_4$と水を十分に反応させるために理論量以上の水を供給するため，体積エネルギー密度が低くなってしまうという問題がある。この問題の解決策として，燃料電池発電の副生成物である水を回収し，NaBH$_4$と水を水素源とするPEFCで燃料として再利用することの有効性を検討した。その結果，今回使用したPEFCでは，空気流量は化学量論比2.0，燃料電池冷却水温度は$70 {}^circmathrm{C}$が適していることが判明した。また，カソード側の凝縮器に出力$1 %$以下のファンを取り付けることで，体積エネルギー密度を大幅に改善できることが確認された。 |
| 抄録(英) | NaBH$_4$ is attracting attention as a hydrogen source for fuel cells because it has a high volumetric energy density, is stable as a powder at room temperature and pressure, and does not produce carbon dioxide during hydrogen production. The volumetric energy density of a polymer electrolyte fuel cell system (PEFC) fueled by NaBH$_4$ and water as hydrogen sources are lowered because more water than the theoretical amount of water is fed into the system to allow NaBH$_4$ and water to react sufficiently. As a solution to this issue, this paper examines the effectiveness of recovering water, a byproduct of fuel cell power generation, and reusing it as fuel in a PEFC fueled by NaBH$_4$ and water. As a result, for the PEFC used in this study, a stoichiometric ratio of 2.0 for the air flow rate and a fuel cell cooling water temperature of 70$ {}^circmathrm{C}$ were suitable. It was also found that the volumetric energy density can be significantly improved by attaching a fan of less than $1 %$ of the output power to the cathode-side condenser. |
| キーワード(和) | 水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4） / 水 / 固体高分子形燃料電池 / 水素 / 体積エネルギー密度 / 水素生成装置 / 水素源 |
| キーワード(英) | Sodium tetrahydroborate（NaBH4） / water / polymer electrolyte fuel cell / hydrogen / volumetric energy density / hydrogen generator / hydrogen source |
| 資料番号 | EE2022-55 |
| 発行日 | 2023-02-27 (EE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EE |
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| 開催期間 | 2023/3/6(から1日開催) |
| 開催地（和） | 八汐荘（沖縄市） |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 回路技術及び高効率エネルギー変換技術関連、半導体電力変換技術、電力系統技術,一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 中島 善康(NXTEC) |
| 委員長氏名（英） | Yoshiyasu Nakashima(NXTEC) |
| 副委員長氏名（和） | 関屋 大雄(千葉大) / 艸分 宏昌(JAXA) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroo Sekiya(Chiba Univ.) / Hiroaki Kusawake(JAXA) |
| 幹事氏名（和） | 雪田 和人(愛知工大) / 松井 信正(長崎総科大) |
| 幹事氏名（英） | Kazuto Yukita(Aichi Inst. of Tech.) / Nobumasa Matsui(Nagasaki Inst. of Applied Science) |
| 幹事補佐氏名（和） | 米澤 遊(名大) / 古川 雄大(福岡大学) / 湯淺 一史(NTTファシリティーズ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yuu Yonezawa(Nagoya Univ.) / Yudai Furukawa(Fukuoka Univ.) / Kazufumi Yuasa(NTT Facilities) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Energy Engineering in Electronics and Communications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | NaBH4と水を水素源とする固体高分子形燃料電池システムの発電時生成水回収量を考慮した体積エネルギー密度 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Volumetric Energy Density of A Polymer Electrolyte Fuel Cell System using NaBH4 and H2O as Hydrogen Source Considering The Amount of Recovered Water Generated during Power Generation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4） / Sodium tetrahydroborate（NaBH4） |
| キーワード(2)（和/英） | 水 / water |
| キーワード(3)（和/英） | 固体高分子形燃料電池 / polymer electrolyte fuel cell |
| キーワード(4)（和/英） | 水素 / hydrogen |
| キーワード(5)（和/英） | 体積エネルギー密度 / volumetric energy density |
| キーワード(6)（和/英） | 水素生成装置 / hydrogen generator |
| キーワード(7)（和/英） | 水素源 / hydrogen source |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 増尾 崚輔 / Ryosuke Masuo |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京理科大学(略称：東京理科大) Tokyo University of Science(略称：TUS) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 星 伸一 / Nobukazu Hoshi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京理科大学(略称：東京理科大) Tokyo University of Science(略称：TUS) |
| 発表年月日 | 2023-03-06 |
| 資料番号 | EE2022-55 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | EE-418 |
| ページ範囲 | pp.1-6(EE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-02-27 (EE) |