Hydrogen production by thermochemical water-splitting IS process utilizing heat from high-temperature reactor HTTR

坂場 成昭; 笠原 清司; 大橋 弘史; 佐藤 博之; 久保 真治; 寺田 敦彦; 西原 哲夫; 小貫 薫; 國富 一彦

Proceedings of 16th World Hydrogen Energy Conference (WHEC-16) (CD-ROM), 11 Pages, 2006/06

高温ガス炉は発電のみならず水素製造にも利用できる優れた特長を有している。日本原子力研究開発機構が開発している日本初の高温ガス炉HTTRは、世界最高となる950Cの核熱を炉外に取り出すことに成功した。近い将来、二酸化炭素を全く排出することなく水分解により水素を製造する熱化学法ISプロセスをHTTRに接続し、高温ガス炉による水素製造を実証する計画である。HTTRによる水素製造の実証は、原子炉と化学プラントである水素製造装置の接続技術を世界で初めて確立することになる。原子力機構では2005年度からHTTRにISプロセスを接続するHTTR-ISシステムの概念検討を開始した。本報は、HTTRの概要を示すとともに、原子力機構におけるISプロセスの開発計画,HTTR-ISの熱効率評価結果を含む概念検討結果を示す。HTTR-ISシステムによる核熱を用いた水素製造の実証は、来るべき水素社会の水素供給源として大きく期待されている。

環境保全技術開発

石原 薫

サイクル機構技報, (26), 0 Pages, 2005/00

https://rdreview.jaea.go.jp/gihou/pdf3/n26-19.pdf

概況報告で、環境保全技術開発のうち、廃止措置技術開発(製錬転換施設の廃止措置、ウラン濃縮施設での廃止措置、解体エンジニアリングシステムの構築)及び鉱山跡措置

環境保全技術開発

石原 薫

サイクル機構技報, (23), 0 Pages, 2004/00

https://rdreview.jaea.go.jp/gihou/pdf2/n23-21.pdf

概況報告で、環境保全開発のうち、廃止措置技術開発(製錬転換施設の廃止措置、ウラン濃縮施設の廃止措置、解体エンジニアリングシステムの構築)及び鉱山跡措置

Research and development of HTTR hydrogen production systems

塩沢 周策; 小川 益郎; 稲垣 嘉之; 小貫 薫; 武田 哲明; 西原 哲夫; 林 光二; 久保 真治; 稲葉 良知; 大橋 弘史

Proceedings of 17th KAIF/KNS Annual Conference, p.557 - 567, 2002/04

核熱を用いた水素製造に関する開発研究が1997年1月から文部科学省の受託研究として開始された。HTTRに接続する水素製造システムはHTTRにより供給される10MWの核熱を用いて天然ガスの水蒸気改質により約4000m/hの水素が製造可能なように設計が進められている。HTTR水素製造システムは世界で初めて原子炉に接続されるものであり、実証試験を行う前に炉外実証試験を実施することとした。HTTR水素製造システムにおける制御性,安全性及び主要機器の性能を確証するために、約1/30スケールモデル炉外試験装置を建設した。炉外実証試験と平行して、安全審査や解析コード開発に必要な詳細データを取得するために、要素試験として触媒管の腐食試験,伝熱管や触媒管の水素同位体試験及び高温隔離弁の健全性試験を実施している。また,より効果的でさまざまな核熱利用に対して、ISプロセスと呼ばれる熱化学法による水素製造技術の基礎研究を進めている。本論文では原研におけるHTTR水素製造システム開発研究の現状と今後の計画を述べる。

水素エネルギー研究の現状と高温ガス炉水素製造システムの将来展望

宮本 喜晟; 小川 益郎; 秋野 詔夫; 椎名 保顕; 稲垣 嘉之; 清水 三郎; 小貫 薫; 石山 新太郎; 片西 昌司; 武田 哲明; et al.

JAERI-Review 2001-006, 147 Pages, 2001/03

JAERI-Review-2001-006.pdf:9.2MB

水素に関する研究の現状を把握し、原研が進めている核熱による水素製造研究開発の位置づけを明らかにするため、水素製造を中心にした研究の現状と今後の展望について検討した。水素の取り扱いに関する特性を明らかにするとともに、将来の水素製造に対する法整備が必要になること、また、原子炉施設との関係では水素の火災爆発に対し離隔距離の考え方が実務的であることを示した。水素製造法を総括し、核熱利用水素製造技術の課題を明らかにした。さらに、核熱水素製造の経済性を評価し、化石燃料燃焼方式より経済性のあることを明らかにした。このほか、我が国のエネルギー需要構造からみて、原子力による高効率発電と化石燃料の代替となるエネルギーの需要が多いことを示した。さらに、今後の水素利用の方法としては燃料電池自動車の燃料としての利用が有望で、燃料電池自動車の導入予測に対応して2020年から2030年では100MWtの高温ガス炉が最大30基程度必要となることがわかった。

Developments of nuclear heat utilization systems for high-temperature gas-cooled reactor in JAERI

宮本 喜晟; 塩沢 周策; 秋野 詔夫; 小川 益郎; 羽田 一彦; 椎名 保顕; 清水 三郎; 稲垣 嘉之; 小貫 薫; 文沢 元雄; et al.

Proc. of 9th Annual U. S.Hydrogen Meeting, p.367 - 369, 1998/00

本報告は原研における高温ガス炉の核熱利用系に関する開発研究の現状を述べたものである。原研では我が国初の高温ガス炉である高温工学試験研究炉(HTTR)に接続する高温核熱利用システムとして、早期に実用化が可能であるメタンの水蒸気改質による水素製造システムの技術開発を進めている。本報告では、HTTRに接続する水素製造システムの概念設計、水素製造システムの技術開発に必要な基本特性を明らかにするための要素技術試験の現状とこれまでに行った水蒸気改質基礎試験及び水の熱化学分解による水素製造(IS)プロセスの連続試験で得られた結果の概要を述べたものである。