[发明专利]氢制造用部件和氢制造装置

说明书

氢制造用部件由陶瓷复合体构成，所述陶瓷复合体是平均粒径为5nm～200nm的多个陶瓷粒子分散在具有与该陶瓷粒子不同的组成的多孔的绝缘体中而成的。陶瓷粒子以选自AXO_3±δ(其中，0≤δ≤1；A：稀土类元素、碱土类元素和碱金属元素中的至少一种；X：过渡金属元素和准金属元素中的至少一种；O：氧)、氧化铈和氧化锆的组中的至少1种作为主成分。

技术领域

本申请涉及氢制造用部件和氢制造装置。

背景技术

近年来，作为与矿物燃料的消耗相伴的二氧化碳的增加导致的全球变暖等问题的解决方案，不排放二氧化碳的清洁可再生能源替代矿物燃料而受到关注。

不用担心作为可再生能源之一的太阳能会枯竭。另外，还能有助于削减温室效应气体。在这样的状况下，从太阳光中寻求一次能源、并用氢维持二次能源的形式是理想的清洁能源体系之一，当务之急是该体系的确立。

例如，作为将太阳能转化成化学能的方法之一，提出了将氧化铈(CeO₂)等陶瓷部件用作反应体系载体。其利用反应体系载体上发生的两阶段水分解反应(例如，参照专利文献1)。

具体而言，首先，在第一步骤中，使用太阳能将作为反应体系载体的陶瓷部件加热至1400℃～1800℃。在该第一步骤中，该陶瓷部件被还原而产生氧。

接着，在第二步骤中，将还原后的陶瓷部件冷却至300℃～1200℃。在该第二步骤中，使陶瓷部件与水发生反应。此时，还原后的陶瓷部件被氧化而产生氢。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-263165号公报

发明内容

本申请的氢制造用部件是由陶瓷复合体构成的氢制造用部件，上述陶瓷复合体是平均粒径为5nm～200nm的多个陶瓷粒子分散在具有与该陶瓷粒子不同的组成的多孔的绝缘体中而成的，上述陶瓷粒子以选自AXO_3±δ(其中，0≤δ≤1；A：稀土类元素、碱土类元素和碱金属元素中的至少一种；X：过渡金属元素和准金属元素中的至少一种；O：氧)、氧化铈和氧化锆的组中的至少1种作为主成分。

本申请的氢制造装置具备：接受太阳能而发生氧化/还原反应的反应部；向该反应部中供给水的供水部；以及，回收由上述反应部产生的氢气的回收部，上述反应部设置有上述氢制造用部件。

附图说明

图1是示意性地示出本申请的氢制造用部件的一个实施方式的截面图。

图2示出本实施方式的其它方式，是示出在陶瓷复合体上设置有光吸收部件的氢制造用部件的示意图，(a)是光吸收部件为含金属粒子复合体的情况，(b)是光吸收部件为金属系膜层叠体的情况。

图3是示出相对于图2的(a)、(b)所示的氢制造用部件分别设置有金属膜的构成的截面示意图。

图4是示意性地示出使本实施方式的氢制造装置运转时的状态的截面图，(a)是由氢制造用部件生成了氧的状态，(b)是由该氢制造用部件生成了氢的状态。

图5是示意性地示出反应部的外观结构的立体图。(a)是平板型、(b)是同轴类型的中空圆筒型、(c)是非同轴类型的中空圆筒型。

图6示出本实施方式的氢制造装置的其它方式，是示出与图4所示的氢制造装置内的反应部邻接地设置有氢吸储部件的构成的截面示意图。

具体实施方式

图1是示意性地示出本申请的氢制造用部件的一个实施方式的截面图。本实施方式的氢制造用部件由陶瓷复合体5构成，上述陶瓷复合体5是微小的陶瓷粒子1分散在多孔的绝缘体3中而成的。