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太陽エネルギーは、集光による水素エネルギーへの変換効率が理論上70-80%であり、高変換効率が期待される。これまで確立してきた低温反応性セラミックスを用いた熱/化学エネルギー変換システムを利用するために、低温動作型の集光太陽エネルギー/水素エネルギー変換装置を試作し、試作した装置により実際に日本(東京)においての低温集光太陽エネルギーの水素エネルギーへの変換効率を明らかにした。
楕円鏡ビームダウン型集光システムを用いてBoudouard反応を行った時、本集光システムでは、1000℃程度の温度が安定に得られ、Boudouard反応による一酸化炭素の発生が観測され、発生量を吸収太陽エネルギーに換算すると、平均7W(最高値10W=変換効率30%)の太陽エネルギーが吸収できた。本集光システムは安定的に高温が得られ、ソーラー熱化学プロセスに適した集光システムであることが確認され、今後、さらに装置を改良する事により50%程度(理論値80%)にまで向上できると期待される。
また、製作した集光システムを用いてFe_30_4/Na_2CO_3/<HO>___2系による水分解反応を行った際、ソーラー熱化学プロセスに適した集光システムであることが示された。また、反応後の固体試料のX線回折の結果、NaFeO_2のピークが観測されたことから、反応が進行していることを確認した。水素発生量は反応管に用いたステンレスが一部反応したものも含まれていたが、投入したマグネタイトの反応量にほぼ相当したものであった。現在、キャビティ型リアクターを用いた太陽/化学エネルギー変換効率について検討している。

【研究分担者】
秋山算甫	石川島播磨重工(株)	企画部	企画部部長(研究職/">(Kakenデータベース)
松並淳	東京工業大学	理学部・化学	助手	(Kakenデータベース)
辻正道	東京工業大学	炭素循環素材研究センター	助教授	(Kakenデータベース)
中村勝重	三鷹光器(株)	光学機器研究所	所長(研究職/">(Kakenデータベース)