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廃棄アルミくずで新エネルギー「水素」抽出のエコ技術【福岡工業大学】
2021年9月9日
廃棄アルミくずで新エネルギー「水素」抽出のエコ技術
廃棄アルミ１ｇから水素１リットルの抽出が可能に
福岡工業大学電気工学科の高原研究室では、工場などで廃棄されるアルミの削り屑を加工して再利用し、新しいエネルギー源として注目される「水素」を抽出する技術を研究しています。高原研究室の技術では現在、廃棄されるアルミ１ｇを水を反応させることで水素約１リットルを作ることが可能になりました。捨てられる廃棄物を材料に、CO2を発生させずに水素を発生させる新しいエコな技術にご注目下さい。
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水素は燃焼する際にＣＯ２を発生させないクリーンなエネルギーとして注目されていて、燃料電池や自動車などへの応用が進められています。この技術では工場などから排出される廃棄アルミ屑と水だけで水素を作ります。
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工場でアルミの部品や金型を作る際に排出される削り屑。大部分は産業廃棄物として捨てられています。高原研究室ではこのアルミの削り屑を特殊な技術で加工して、非常に細かい微粒子に加工します。この微粒子になったアルミが水と反応する過程で水素を発生させます。
■アルミと水が反応する過程で水素発生
アルミニウム（Al）は非常に酸素と反応しやすく、通常は表面がすぐに酸化してしまい、ごく薄い酸化膜に表面が覆われた状態で存在しています。このため一般的なアルミニウムと水との反応はアルミニウムの表面で止まり、粒子内部には反応していないアルミニウムが残ります。活性化処理されたアルミニウムは、粒子内に細かい亀裂を有していると考えられており、水を加えることで亀裂に沿って水分子が侵入し，水分子の分解が起こり水素が発生すると考えられています。
【反応式】反応式 2Al＋3H20 → Al2O3＋３H２
（アルミニウム＋水 → 酸化アルミニウム＋水素）
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■廃棄アルミ１ｇ→水素１リットルを生成
研究室で加工した超微細なアルミ粉末を水に入れるだけで、
水から水素が発生します。このため、
・水素が発生する過程でCO２が発生しない
・アルミを水に入れるだけで水素が発生するため、
水素の生成にエネルギーは不要・・・などのメリットがあります。
アルミの切削屑→微細粉末へ加工する工程においてクリーンエネルギーが活用できれば、CO２を排出せず水素を抽出できます。
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■水素で走る電気自動車を開発中
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実際に廃棄アルミと水だけを使って、水素で走る電気自動車を作っています。燃料電池を動力に時速約３０キロで走行可能です。また、小型の電気自動車の開発も行っており、水素発生装置の改良に取り組んでいます。高原研究室の技術では、水さえあれば電気を発生させることが可能なため、将来は完成させた電気自動車を水害の被災地などに派遣し、電源として活用することを目指しています。 |
高原研究室の研究内容についてこちらで紹介しています。Youtube「廃棄アルミで次世代エネルギー『水素』」
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