水蒸気改質
水蒸気改質(すいじょうきかいしつ、steam reforming)は炭化水素や石炭から水蒸気を用いて水素を製造する方法である。水蒸気変成(すいじょうきへんせい、steam reforming)、水素改質(すいそかいしつ、hydrogen reforming)、接触酸化(せっしょくさんか、catalytic oxidation)とも呼ばれ、工業的には主要な水素製造法である。小規模な水蒸気改質装置は現在、水素を燃料電池へ供給する手段として実用化された(例:エネファーム)ほか、大規模なものではトリプルコンバインド発電といった次世代火力発電へ向けた研究も進んでいる。
液体炭化水素の水蒸気改質は燃料電池へ燃料を供給できる方法であると考えられている。基本的な考えは例えば、メタノールタンクと水蒸気改質ユニットが、大きな高圧水素タンクに取って代わるだろうということだ。これは水素自動車に付随する航続距離と燃料流通の問題を緩和するかもしれない。
発電へのこのアプローチはいくつかの利益をもたらす。
水蒸気改質は化石ベースの燃料以外に、バイオエタノールやバイオディーゼルのようなCO2ニュートラルな液体炭化水素燃料を利用できるため、グリーンな水素を製造することができる。
小規模な改質装置はガソリンスタンドを水素ステーションに転換するような現在の炭化水素インフラの転換がなくても比較的低コストで流通させることができる。
燃料電池と接合させた時、そのような燃料供給所は自動車の燃料補給のための水素供給に加えて、近隣に非常用電源を提供することができる。
また、この技術に関連したいくつかの課題がある。
改質反応は高温で起こるため、温度が上がるまでに時間がかかり、始動が遅くなる。また、高温に耐えうる材料を必要とする。
燃料中に存在する硫黄化合物はある種の触媒を汚染するため、普通のガソリンシステムからこのタイプのシステムを運用しにくくしている。いくつかの新しい技術は硫黄への耐性のある触媒を用いることでこの課題を乗り越えた。