ニュースリリース

廃棄アルミくずから新エネルギー「水素」

捨てられる廃棄物1gから水素1リットルのエコ技術

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。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。金属の部品や金型を作る際に排出される大量の「削り屑」。高原研究室ではこの削り屑を特殊な技術で加工し、水と反応させる過程で水素を発生させます。廃棄されるアルミ1gと水だけで水素約1リットルを作ることが可能です。 捨てられる廃棄物を材料に、CO2を発せずに水素を発生させる新しいエコな技術に注目が集まっています。

廃棄「アルミくず」を微細な粉末に加工

水素を生み出す基になるのはアルミの切削くずです。工場で部品や金型などを作る際に発生する屑で、多くの場合は産業廃棄物になっています。研究室ではこのアルミの屑を特殊な装置ですりつぶし、さらに細かい微粒子に加工します。

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 2Al+3H20 → Al2O3+3H2
(アルミニウム+水 → 酸化アルミニウム+水素)

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。

水素で走る電気自動車を開発中

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。
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ニュースリリース   2021/08/23