[发明专利]有机氢化物制造装置

说明书

有机氢化物制造装置(100)具备：电解质膜(102)，其具有质子传导性；阴极(104)，其设置于电解质膜(102)的一侧、且包含用于通过质子使被氢化物氢化而生成有机氢化物的阴极催化剂；阳极(108)，其设置于与电解质膜(102)的一侧的相反侧、且包含用于使水氧化而生成质子的阳极催化剂(108a)；及阳极支撑体(110)，其设置于阳极(108)的与电解质膜(102)的相反侧、且支撑阳极(108)。阳极支撑体(110)由杨氏模量超过0.1N/mm²且低于43N/mm²的弹性多孔体构成。

技术领域

本发明涉及有机氢化物制造装置。特别是本发明涉及使被氢化物电化学地氢化而生成有机氢化物的有机氢化物制造装置。

背景技术

近些年，作为与利用火力发电而得到的能源相比能够抑制在生成过程中的二氧化碳排放量的新能源，期望的是利用太阳光、风力、水力、地热发电等而得到的可再生能源的普及。然而，对于可再生能源要求其功率波动、特别是在中长周期时的功率波动的缓和。另外，可再生能源的大规模输送相对较难。相对于此，将由可再生能源得到的电力转换为化学能源是有效的。作为将电力直接转换为化学能源的工艺，可列举出电化学系统。作为电化学系统的一个例子的二次电池、所谓的蓄电池是将电力转换为化学能源并进行贮藏的装置，被广泛使用。

作为以可再生能源为基础的电化学系统，如下系统是有希望的：将大规模的太阳光发电系统、风力发电系统设置于世界上适合的地方，将由此得到的可再生能源转换为适于输送的能源载体并输送至国内，在国内消耗能源的系统。作为能源载体，考虑了液态氢。然而，氢在常温常压下为气体，因此输送、贮藏时需要特殊的罐车。

在这样的状况下，作为代替液态氢的能源载体，有机氢化物(有机化学氢化物)受到注目。作为有机氢化物，可列举出：环己烷、甲基环己烷、十氢萘等环式有机化合物。有机氢化物通常在常温常压下为液体，因此处理容易。另外，有机氢化物能够电化学地加氢和脱氢。因此，若使用有机氢化物作为能源载体，则与液态氢相比能够简便地输送、贮藏。特别是在选择性状与石油相似的液体作为有机氢化物时，由于与相对大规模的能源供给系统的亲和性优异，因此具有能够容易地配送至能源供给系统的末端这样的优点。

以往，作为有机氢化物的制造方法，已知有如下方法：通过利用可再生能源的水电解来制造氢，在氢化反应器中将氢加成至被氢化物(有机氢化物的脱氢物)中来制造有机氢化物的方法。

相对于此，根据电解合成法，能够将氢直接加成至被氢化物中，因此能够简化有机氢化物的制造工序。另外，无论规模如何效率损失少，进而与有机氢化物制造装置的启动停止的追随性也优异。关于这样的有机氢化物的制造技术，例如专利文献1中公开了一种有机氢化物制造装置，其具备：阳极，其由水生成质子；及阴极，其使具有不饱和键的有机化合物氢化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/091128号

发明内容

发明要解决的问题

本发明人等对上述制造有机氢化物的技术反复进行了深入研究，结果得到了如下认识：现有的技术中存在提高有机氢化物的制造效率的余地。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于，提供：提高有机氢化物的制造效率的技术。

用于解决问题的方案