お問い合わせ

CO2改質,再エネ由来H2,燃料電池を組み合わせたスマートシティ開発

西村 顕

准教授

工学研究科

機械工学専攻

環境エネルギー

研究分野: 熱エネルギーシステム

nisimura(AT)mach.mie-u.ac.jp
(AT)は@に読み替えてください。

キーワード

  • CO2削減
  • H2
  • 燃料電池
  • 再生可能エネルギー
  • スマートシティ

関連するSDGs

  • 背景、動機付け

    地球温暖化が進む中で,その対策が世界レベルで急務である.各種対策技術の中で,本研究者は,①光触媒によるCO2の燃料改質,②メンブランリアクターを用いたバイオガス由来H2製造技術開発,③本格普及期に向けた固体高分子化形燃料電池の内部現象の解明およびその課題の解決,④再生可能エネルギーを積極的かつ合理的に普及させるためのスマートシティ・スマートネットワークの提案と実装可能性評価という研究テーマに取り組んでいる.

  • 成果、活用例

    上記した研究テーマが社会実装されば,①CO2を削減しつつ化石燃料の使用量を減らせる,②バイオガスは生ごみ,家畜糞尿,下水汚泥といったごみから細菌を利用して生成されるCH4とCO2の混合ガスのため,それをH2に変換して燃料電池発電・コジェネ利用できれば,ごみのエネルギー利用になる,③次世代自動車である燃料電池自動車やエネファームのようなコジェネ利用が進み,CO2削減に資する,④CO2を排出しない次世代型の地域や街づくりにつながる.

  • 今後の展望展開

    ①光触媒によるCO2の燃料改質:光触媒のCO2改質性能を現状の10~100倍まで向上させ,その後企業との共同研究で実用化を目指す.
    ②メンブランリアクターを用いたバイオガス由来H2製造技術開発:1kW級固体酸化物形燃料電池へ供給するH2量を製造量目標とする反応器開発を行い,実現したら企業との共同研究で実用化を目指す.
    ③本格普及期に向けた固体高分子化形燃料電池の内部現象の解明およびその課題の解決:NEDOロードマップにおいて2025年の本格普及期に目標動作温度とされる100℃での高性能発電方法を明らかにする.
    ④スマートシティ・スマートネットワークの提案と実装可能性評価:企業と連携して社会実装研究を実施する.

  • 主な研究業績・作品等

    • 西村顕,”LNG冷熱を利用した風力発電由来水素サプライチェーンの有効性評価”,化学工学論文集,48(5),182-189,2022
    • Akira Nishimura et al., "Impact of Black Body Material Enhanced Gas Movement on CO2 Photocatalytic Reduction Performance", catalysts, 12(470), doi:10.3390/catal12050470, 2022
    • Akira Nishimura et al., "Impacts of Separator Thickness on Temperature Distribution and Power Generation Characteristics of a Single PEFC Operated at Higher Temperature of 363 K and 373 K", energies, 15, doi:10.3390/en15041558, 2022

    光触媒によるCO2の燃料改質技術の社会 実装イメージ

    メンブランリアクターを用いたバイオガス由来 H2製造装置

  • 略歴

    出身地:岐阜県関市
    出身大学:名古屋大学大学院工学研究科(2000年博士修了)
    勤務歴:
     2000年4月~2002年2月 名古屋大学理工科学総合研究センター 研究期間研究員
     2002年3月~2007年3月 三重大学工学部機械工学科 助手
     2007年4月~2014年2月 三重大学大学院工学研究科機械工学専攻 助教
     2014年3月~        三重大学大学院工学研究科機械工学専攻 准教授  現在に至る

  • 社会とのつながり

    【社会貢献活動】
    1.四日市コンビナート安全対策委員会委員(学識経験者)
    2.四日市コンビナートのカーボンニュートラルに向けた検討委員会
    【受賞歴】
    1.Young Scientist Award, "CO2 Reforming into Fuel by Membrane Reactor Composed of TiO2 Photocatalyst and Gas Separation Membrane", The International Conference on CO2 Utilization,

  • 資格

    エネルギー管理士,高圧ガス製造保安責任者(丙種化学特別),ダイオキシン類関係公害防止管理者

  • 高大連携における探究活動の支援分野

    • 教育の課題
    • 環境への課題