東海大学陳研究室

クローズドサイクル水素エンジンが切り開く未来

 自動車は私たちの生活に欠かせないものになっていますが、環境問題の観点から二酸化炭素等の環境負荷物質に対する規制レベルが高まってきています。一方で代替技術は普及に向けた課題が残っています。クローズドサイクル水素エンジンは従来エンジンの技術を流用可能であるため、既存の設備等を再利用できる利点があります。

Table.1 動力比較表

動力比較表

表1では、Ar循環型H2エンジン(クローズドサイクル水素エンジン)が酸素タンク重量を考慮してもFCと互角であることがわかります。

再生可能エネルギー社会を実現するクローズドサイクル水素エンジン

 近年、化石燃料に依存しないエネルギー社会が重要視されていますが、再生可能エネルギーは天候などの自然環境に影響されやすく、安定した供給を得ることは非常に難しいのが現状です。したがって得られたエネルギーを貯蓄する様々なシステムが考案されています。また、エネルギー貯蓄媒体として、燃焼時に二酸化炭素を排出しない水素が注目されていますが、水素の運搬ロスや燃料電池の製造コストが課題となります。

 大規模な水素製造を行った場合、使用現場で貯蓄する際の充填圧力よりも高圧な状態のボンベで輸送する必要があるため、充填ロスが大きくなります。クローズドサイクル水素エンジンは小型発電機サイズから、車両用エンジンまで様々な用途で使用が可能です。したがって水素を現地で水電解によって製造・貯蓄し、必要な時にクローズドサイクル水素エンジンで使用することで、運搬ロスの低減につながります。また、分散して生産し、消費することは、運搬ロスを低減するだけでなく、充填ロスも改善できるのです。

分散型消費システム

Fig.2 分散型消費システム

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