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J-GLOBAL ID：202002216803259009   整理番号：20A0648637

直接電力-メタンのための管状固体酸化物電解槽における水蒸気/二酸化炭素共電解とメタン化の幾何学的相乗効果【JST・京大機械翻訳】

Geometric synergy of Steam/Carbon dioxide Co-electrolysis and methanation in a tubular solid oxide Electrolysis cell for direct Power-to-Methane

著者 (9件)： Lin Li (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Chen Shuai (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Quan Jiankang (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Liao Shuting (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Luo Yu (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Chen Chongqi (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Au Chak-Tong (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China) ,  Shi Yixiang (Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China) ,  Jiang Lilong (National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst (NERC-CFC), School of Chemical Engineering, Fuzhou University, Fujian 350002, China)
資料名： Energy Conversion and Management  (Energy Conversion and Management)
巻： 208  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0552A  ISSN： 0196-8904  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 粉体-メタン(PtM)は,既存の天然ガスネットワークH_2O/CO_2共電解を通してより広いエネルギーシェアを可能にする季節的エネルギー貯蔵の戦略であり,メタン化反応は,直接PtMを容易にするために単一管状固体酸化物電解セル(SOEC)反応器で同時に起こる。本研究では,より高いElecトリティティーからCH_4への効率のために,管状SOEC反応器における幾何学的構造と複雑な物理化学的プロセスの間の相乗効果を強化することを目的とした。最初に,反応器を2つの部分に分割した:電解領域とメタン化反応(MR)領域で,それぞれの寄与と相互作用を調べた。自己開発された多物理的管状SOECモデルに従って,著者らは,電気分解とMR領域の磁場温度を相乗的に制御するために,反応器の幾何学を最適化した。結果は,CH_4生産比とElecトリティからCH_4効率が,電解質領域またはMR領域の延長を通して強化され得ることを示した。75%H_2O+20%CO_2+5%H_2(20mL min-1)のカソードガスを供給したとき,0.10mの電解分解領域と0.045mのMR領域で最適化された管状SOEC反応器は,1.5VでCO_2の91%をCH_4に変換し,CH_4効率は49%であった。圧力,操作電圧とガス流の間の改良された相乗効果は,より少ない電気でCH_4生産を著しく改善することができる。最適化された幾何構造を有する管状SOEC反応器は,1.2Vと16barで95%のCO_2をCH_4に変換することができ,カソード出口で52vol%の乾燥CH_4を生成した。最適化後,管状SOEC反応器はより効率的なPtMを実現し,再生可能電力と天然ガスネットワークの組合せを促進する。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 天然ガス ,  気体流 ,  *相乗作用 ,  *メタン化 ,  ネットワーク ,  カソード ,  最適化 ,  *二酸化炭素 ,  電圧 ,  *幾何学 ,  *電解 ,  *電力 ,  *電解槽 ,  磁場 ,  反応器

著者キーワード (6件)： 固体酸化物電解セル(SOEC) ,  水蒸気/二酸化炭素共電解 ,  直接電力-メタン ,  形状最適化 ,  加圧 ,  電気-メタン効率

分類 (5件)： 光化学反応  (CB08020F) ,  反応操作(単位反応)  (XE01040I) ,  生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  気体燃料の製造  (YE02030F) ,  各種有機化合物の製造  (YD02000V)

タイトルに関連する用語 (9件)： メタン ,  固体酸化物 ,  電解槽 ,  水蒸気 ,  二酸化炭素 ,  電解 ,  メタン化 ,  幾何学 ,  相乗効果