在日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)(JST)于11月20日舉行的理事長(zhǎng)記者會(huì)上，作為日本文部科學(xué)省于2013年度啟動(dòng)的”關(guān)于能源存儲(chǔ)、運(yùn)輸及使用等的革新性技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱：能源載體項(xiàng)目)具體研發(fā)事例，日本京都大學(xué)研究生院工學(xué)研究科教授江口浩一介紹了氨燃料電池的研發(fā)內(nèi)容。能源載體項(xiàng)目是JST推進(jìn)的尖端低碳化技術(shù)開(kāi)發(fā)(ALCA)中的重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域之一，預(yù)計(jì)其1年的研發(fā)預(yù)算約為10億日元。

　　能源載體項(xiàng)目由制氨組、用氨組、有機(jī)氰化物組、工藝工學(xué)組四個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)實(shí)施。該項(xiàng)目計(jì)劃將氨(NH3)作為氫氣源使用，推進(jìn)這項(xiàng)研發(fā)的原因在于，液氨的單位體積氫濃度為12.1kg/100L，高于液氫的7.06kg/100L。而且，氨在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的液化溫度為25℃，比較容易處理。而氫在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的液化溫度為-242℃，必須在極低溫度下保存，這是一大技術(shù)課題。另外，如果利用現(xiàn)有碳化氫(CH)類燃料制造氫，會(huì)產(chǎn)生一氧化碳(CO)及二氧化碳(CO2)等，因此在低碳化方面存在問(wèn)題。

　　江口教授作為用氨組的一員在研發(fā)氨燃料電池。研究對(duì)象包括固體高分子型(PEFC)和固體氧化物型(SOFC)燃料電池?，F(xiàn)階段首先是力爭(zhēng)開(kāi)發(fā)出在高溫環(huán)境下工作的固體氧化物型氨燃料電池。

　　對(duì)于市場(chǎng)上已普及的家用固體高分子型電池也實(shí)現(xiàn)以氨為燃料，已制定了設(shè)計(jì)方針，即使用熔鹽催化劑在650℃以下的環(huán)境中使氨分解成氫氣和氮?dú)猓缓笤?00℃以下的環(huán)境中去除氨氣，使氫氣中的氨濃度降至0.1ppm以下，再將分解后的氫氣輸送給燃料電池。固體型燃料電池的固體高分子膜對(duì)氨氣的耐受性很弱，因此必須去除絕大部分的氨氣。估計(jì)這一點(diǎn)將成為一大技術(shù)課題。

　　大阪燃?xì)夤炯凹と盏V日石能源公司等已投放市場(chǎng)的家用固體氧化物型燃料電池工作溫度高達(dá)700℃～900℃，因此可以使氨與氧氣直接發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電(圖)。當(dāng)然，也可進(jìn)行間接反應(yīng)，即先將氨分解為氫氣和氮?dú)?，然后再與氧氣發(fā)生反應(yīng)。

　　以氨為燃料的固體氧化物型燃料電池方面，正極的候選材料是鎳基金屬陶瓷，電解質(zhì)膜的候選材料是局部穩(wěn)定化的氧化鋯類陶瓷，負(fù)極的候選材料是添加了鑭鍶類的錳氧化物。據(jù)推算，其發(fā)電效率是現(xiàn)有固體氧化物型電池的45%以上。存在的課題是用來(lái)分解氨的催化劑材料，目前正在考慮的候選材料有鐵、鈷、鎳及釕等。

　　設(shè)計(jì)方面的課題是，需要研究出氨分解反應(yīng)器與固體氧化物型燃料電池的配置及運(yùn)轉(zhuǎn)方法等。