Developments of Reactive Water Splitting Ceramics and its Devices

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本研究では, 海外のサンベルトの大型集光システムで得られる1400~1 600℃の高温太陽熱を熱源として2段階水熱分解サイクルを行う高水熱分解性セラミック(微粉体)の開発と, その反応デバイス化を目的とした。研究成果として, (1) 研究代表者が見出したフェライト/ジルコニア反応体(微粉体)を基軸として, 水熱分解性セラミック微粉体を, 米(サンディア国立研究所)で開発中のロータリー型分解器と, 日本・韓国(新潟大学・インハ大学)で開発中の発泡体デバイス水分解器のそれぞれのソーラー水分解器の反応体として適応するように改良し, その反応性とサイクル反応性を向上させることに成功した。サンディア国立研究所では, これらの結果からこの新規反応体によるデバイス開発を始めた。(2) 一方で, これを日本・韓国(新潟大学・インハ大学)で開発中の新型の発泡体デバイス反応器に利用できるように反応デバイス化し, その発泡体デバイスで2段階水熱分解サイクルを連続的に繰り返し行うことに成功した。反応活性と安定性の両面から総合的に判断すれば, 本反応デバイスは現在最も性能の優れた水熱分解デバイスであると評価できる。さらに韓国(インハ大学)の5kW太陽炉でこの反応デバイスのフィールド試験を行うための大型デバイスを合成すると共に, フィールド試験用のソーラー反応器を設計した。