大規模二酸化炭素資源化のための金属基板固体酸化物電気分解セルスタックの開発
【研究キーワード】
SOEC / CO2電気分解 / 炭素循環 / カーボンニュートラル / CO / 二酸化炭素資源化 / 電気分解 / 一酸化炭素 / 二酸化炭素 / 資源化
【研究成果の概要】
二酸化炭素(CO2)を資源として循環する炭素循環エネルギーシステムの産業実装による産業の革新的な低炭素化が本研究のゴールである。CO2の還元・資源化がキーテクノロジーであり、本研究では固体酸化物電気分解セル（Solid Oxide Electrolysis Cell、SOEC）を用いたCO2還元によるCO2資源化を目指している。社会実装に必要な大量還元の大面積化を実現するため、金属基板上にSOECを製膜した新たな金属基板支持SOEC (MS-SOEC)の開発を進め、セルの大面積化、大規模CO2還元の可能性を示し、合わせて、積層化（スタック化）のための技術課題の解決を目指した。
SOECの構造は既に実用が進んでいる固体酸化物燃料電池（SOFC）と同等の構成を有している。技術のボトルネックはセルの大面積化である。そこで金属基板上にSOECを製膜した金属基板支持SOEC (Metal Supported-SOEC, MS-SOEC)を開発した。本研究ではMS-SOECの大面積化、スタック化の課題の特定と解決を進め、大容量CO2還元の概念実証を目的とする。大面積セルの製作パラメータは金属基板構造、大気圧プラズマ溶射にそれぞれにあり、これらの製作パラメータの最適化を行い性能向上を計った。MS~SOECによるCO2電気分解そして一酸化炭素（CO）、酸素生成の実証に成功している。他に事例が見られず独自性の高い成果と判断された。COは炭素材料の素材物質として有用である。本研究ではMS-SOECの製作と実験的検討を行い、MS-SOECの有用性を検討することとした。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 高須 大輝 | 東京工業大学 | 科学技術創成研究院 | 助教 | (Kakenデータベース) |
| 佐伯 功 | 室蘭工業大学 | 大学院工学研究科 | 教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)