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住友電工 世界初、ガス分解素子使用のアンモニアガス分解除害装置を開発

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住友電気工業は、ガス分解素子を用いた「アンモニアガス分解除害装置」を開発した。同装置は、世界で初めて燃料電池の原理を応用したもので、NOxやCO2を排出することなく、高濃度のアンモニアガスを除害できる。また、吸引ファンなどの動力源が不要なため、従来装置と比べて小型化が可能であるとともに、ガス分解で発生する電気エネルギーを設備運転電力に利用することで、低コスト化・省エネ化を実現。今後、同社の窒化ガリウム関連製品の生産開発工程に適用し、2011年度の実用化を目指す。同装置の導入により、窒化ガリウム生産開発工程で、CO2排出量を10%程度削減できる見込み。

アンモニアガスは、水処理などの環境プラントや化学工場で、排気ガスとして大量に発生している。また、LED照明や窒化ガリウム半導体の製造時には、原料として大量に使用されているが、その多くが排気ガス中に残存している。

アンモニアガスを大気に放出するには環境排出基準以下に除害する必要があり、現在は、スクラバー装置や燃焼、触媒分解方式などによって除害されている。
しかしながら、
・スクラバー装置:高濃度ガス処理に不向きで設備が大型になる、排水処理が必要
・燃焼:排出ガスとしてNOxやCO2を排出する
・触媒分解:コストが高く、設備が大型で消費電力も大きい
など、それぞれの方式に欠点があり、新たな除害方式の確立が求められていた。

今回開発された装置では、集電体、マイナス極、固体電解質、プラス極、集電体の5層構造の素子を使用。集電体には通気性と導電性に優れたニッケルセルメット、マイナス極には高性能酸化触媒であるナノニッケルという同社独自の材料を採用し、高分解効率を実現している。
そのほか、主な特徴として以下のような点が挙げられる。
・数十%以上の高濃度のアンモニアガスを、環境排出基準の25ppm以下に分解可能
・NOxやCO2を排出しない
・ガス分解時に発電した電力を設備運転電力に還元することで、20%以上の省エネ運転が可能
・吸引ファンなどの動力源が不要なため、従来の装置に比べて小型化を実現

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