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立川 雄也(たちかわ ゆうや) データ更新日:2021.07.15

助教 /  工学研究院 機械工学部門 水素利用工学


主な研究テーマ
水電解、および共電解
キーワード:電解
2017.03.
CO2フリー発電に向けた発電システムの開発
キーワード:CO2フリー、発電システム
2015.04.
SOFC作動中の内部可視化評価
キーワード:SOFC、可視化評価、画像解析
2013.04.
高温型燃料電池システムの高効率化に関する研究
キーワード:SOFC、高効率化、システム研究、
2014.04.
従事しているプロジェクト研究
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2021.04~2024.03, 代表者:立川雄也, 九州大学, 独立行政法人 日本学術振興会.
NEDO燃料電池等利用の飛躍的拡大に向けた共通課題解決型産学官連携研究開発事業
2020.07~2022.06, 代表者:佐々木一成, 九州大学, (独)NEDO技術開発機構.
NEDO国際共同研究開発事業「⾰新的な可逆⽔蒸気電解セルの国際共同研究開発」
2021.02~2024.03, 代表者:佐々木一成, 九州大学, (独)NEDO技術開発機構.
九州大学持続的共進化地域創成拠点
2013.04~2022.03, 代表者:中村祐一, 九州大学持続的共進化地域創成拠点.
NEDO耐久性迅速評価方法に関する基礎研究
2018.04~2020.03, 代表者:伊藤衡平, 九州大学, (独)NEDO技術開発機構.
研究業績
主要著書
主要原著論文
1. K. Takino, Y. Tachikawa, K. Mori, S. M. Lyth, Y. Shiratori, S. Taniguchi, K. Sasaki, Simulation of SOFC performance using a modified exchange current density for pre-reformed methane-based fuels, International Journal of Hydrogen Energy, 10.1016/j.ijhydene.2019.12.089, 45, 11, 6912-6925, 2020.02, [URL], Numerical simulations can be used to visualize and better understand various distributions such as gas concentration and temperature in solid oxide fuel cells (SOFCs) under realistic operating conditions. However, pre-existing models generally utilize an anode exchange current density equation which is valid for humidified hydrogen fuels – an unrealistic case for SOFCs, which are generally fueled by hydrocarbons. Here, we focus on developing a new, modified exchange current density equation, leading to an improved numerical analysis model for SOFC anode kinetics. As such, we experimentally determine the exchange current density of SOFC anodes fueled by fully pre-reformed methane. The results are used to derive a new phenomenological anode exchange current density equation. This modified equation is then combined with computational fluid dynamics (CFD) to simulate the performance parameters of a three-dimensional electrolyte-supported SOFC. The new modified exchange current density equation for methane-based fuels reproduces the I–V characteristics and temperature distribution significantly better than the previous models using humidified hydrogen fuel. Better simulations of SOFC performance under realistic operating conditions are crucial for the prediction and prevention of e.g. fuel starvation and thermal stresses..
主要学会発表等
1. 立川 雄也, 矢野夏子, 志賀元明, 佐々木 一成 , 再生可能エネルギーを用いた水素製造拠点の配置検討シミュレータ, 第26回燃料電池シンポジウム, 2019.05.
学会活動
所属学会名
SOFC研究会
Electrochemical Society
電気化学会
日本計算工学会
日本機械学会
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2018.03.09~2018.03.11, 電気化学会第85回大会, 座長.
受賞
WHEC Award in World Hydrogen Energy Conference 2014, International Association for Hydrogen Energy, 2014.06.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2021年度~2023年度, 基盤研究(C), 代表, プロトン伝導性酸化物表面素反応における界面化学の電気化学的解明.
2015年度~2017年度, 若手研究(B), 代表, 炭素析出を前提とした構造制御によるバイオマス燃料を用いた高温型燃料電池の高性能化.
2011年度~2012年度, 若手研究(B), 代表, 固体高分子形燃料電池の新型触媒における性能の評価を目的とした数値解析.
学内資金・基金等への採択状況
2019年度~2019年度, 福岡水素エネルギー戦略会議・再エネ利用水素製造実証事業, 分担, 再エネ対応水電解技術開発.
2018年度~2018年度, 福岡水素エネルギー戦略会議・再エネ利用水素製造実証事業, 分担, 再エネ対応水電解技術開発.
2016年度~2016年度, 平成28年度エネルギー研究教育機構:若手研究者・博士課程支援プログラム(若手研究者), 代表, 高効率発電のさらなる低炭素化実現のための炭素成分分離の研究.
2017年度~2017年度, 福岡水素エネルギー戦略会議・再エネ利用水素製造実証事業, 分担, 再エネ対応水電解技術開発.

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