KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 50714523

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検索結果: 8件 / 研究者番号: 50714523

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1. 蓄熱触媒によるエクセルギー再生コプロダクション

研究課題

研究種目	挑戦的研究(萌芽)
審査区分	中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関	北海道大学
研究代表者	能村貴宏北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2022-06-30 – 2024-03-31完了
キーワード	エクセルギー再生 / コプロダクション / 触媒 / 蓄熱 / 熱制御 / マイクロカプセル / 反応
研究開始時の研究の概要	本研究では、相変化物質のマイクロカプセル化技術を応用して蓄熱機能・放熱機能を持つ触媒、「蓄熱触媒」を開発する。さらに、蓄熱触媒の特徴を最大限に活用することで、通常の反応熱の熱制御からさらに高難度の技術領域である熱再生/循環（＝エクセルギー再生コプロダクション）技術の実現を目指す。これらの技術の達成に ...
研究成果の概要	触媒反応の熱制御は，触媒の性能，寿命を左右する最重要要素の一つである．反応が触媒近傍のナノ・マイクロスケールで生じることを考えると，従来の多管式やプレート式などの反応器設計レベルのミリ・センチスケールでの「見かけ」の熱制御技術から，ナノ・マイクロスケールでの反応熱制御技術への進化が必要である．本研究 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件うち査読あり 1件) 学会発表 (6件うち国際学会 1件、招待講演 3件) 産業財産権 (4件)

2. 急速蓄熱放熱が可能なPCM粒子を用いた流動層蓄熱部とバイオマス発電システムの構築

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
研究機関	東京農工大学
研究代表者	伏見千尋東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	蓄熱発電 / 流動層 / 相変化物質(PCM) / 変動制再生可能エネルギー / バイオマス発電 / 変動性再生可能エネルギー / 変動再生可能エネルギー
研究開始時の研究の概要	大規模CO2排出削減と電力システム安定化のために電力需給調整力が求められている。安い新蓄電方法として、太陽光・風力発電の変動電力を熱にして流動層に蓄熱し、電力供給が必要な時(特に夕方)にタービンに供給して、急激な発電ができるバイオマス発電所の構築が望まれる。
研究実績の概要	PCM粒子の流動層実験の前段階として、蓄熱・放熱用の反応としてMgO/Mg(OH)2系による水和脱水反応を選定し、実験室規模の流動層装置を用いて、水和反応と脱水反応を繰り返した際の放熱特性の評価を目的として実験を行った。現有している流動層装置で昇温可能な温度が約200℃であったため、まず低温（約11 ...
現在までの達成度 (区分)	1: 当初の計画以上に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件うち国際学会 3件、招待講演 3件) 備考 (2件)

3. 熱・化学・CO2ルーピングによるエネルギーレス酸素置換/CO2回収システムの開発

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
審査区分	中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関	北海道大学
研究代表者	能村貴宏北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2026-03-31交付
キーワード	二酸化炭素分離 / 酸素吸蔵材 / エクセルギー再生 / コプロダクション / Oxy-fuel燃焼 / 蓄熱 / 熱輸送
研究開始時の研究の概要	CO2分離設備なしにCO2を回収可能なOxy-fuel燃焼は、再循環CO2中への大量の純酸素の投入を必要とする。しかし、既往の酸素分離法はエネルギー多消費プロセスである。そこで、純酸素を再循環CO2ガス中に「置換」することで、投入エネルギーレスでCO2を分離・回収するプロセスを着想した。この新プロセ ...

4. 蓄熱工学を基盤としたナノ・マイクロスケールの触媒反応熱制御技術の創成

研究課題

研究種目	挑戦的研究(萌芽)
審査区分	中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
研究機関	北海道大学
研究代表者	能村貴宏北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2019-06-28 – 2021-03-31完了
キーワード	触媒 / 蓄熱 / 熱制御 / マイクロカプセル / 伝熱 / メタネーション
研究開始時の研究の概要	本研究では中高温潜熱蓄熱技術を基盤として、ナノ・マイクロスケールの反応熱制御工学の創成を目指す。その先駆けとして触媒/担体/蓄熱材（＝ヒートレシーバー/ドナー）がマイクロスケールで一体化した反応熱制御デバイスを創出する。さらに、第一原理計算によるナノスケールの触媒近傍の熱散逸・発生機構推定を通し ...
研究成果の概要	本研究では、触媒/担体/相変化マイクロカプセルがナノ・マイクロスケールで一体化した反応熱制御デバイスの開発を目的とした。開発の基礎として、触媒そのもの、または触媒と複合酸化物などから構成される触媒担体が一体化した材料を、MEPCMのシェル表面に担持またはコーティングする技術を検討した。多様な反応系が ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 2件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件うち国際学会 1件)

5. マイクロスケール反応熱循環機構を持つエクセルギー再生型酸素製造デバイスの開発

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	能村貴宏北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31完了
キーワード	エクセルギー / 酸素 / 蓄熱 / マイクロカプセル / ブラウンミラーライト / 酸素吸蔵材料 / 熱制御 / 酸素吸蔵 / 電子構造 / 第一原理計算
研究開始時の研究の概要	深冷分離法に替わる省エネルギー酸素製造プロセスとして、マイクロスケール反応熱循環機構を持つエクセルギー再生型酸素製造デバイスの開発を目指す。具体的には、酸素吸蔵材料と潜熱蓄熱マイクロカプセルがマイクロスケールで近接したデバイスを用いたPSA型の空気分離プロセスを新たに開発する。
研究成果の概要	空気から純酸素利用への転換が産業の省エネ・CO2排出削減に必須である。しかし、深冷分離法による酸素製造はエネルギー過剰消費プロセスであり、新たな技術が求められている。そこで本研究では、省エネルギー酸素製造プロセスとして、圧力スウィング吸着法に着目し、マイクロスケール反応熱循環機構を持つ酸素製造デバイ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (4件うち査読あり 2件) 学会発表 (10件うち国際学会 3件)

6. 次世代高温潜熱蓄熱・熱輸送技術の確立

研究課題

研究種目	若手研究(A)
研究分野	エネルギー学
研究機関	北海道大学
研究代表者	能村貴宏北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	省エネルギー / 蓄熱 / セラミックス / エクセルギー / 熱輸送 / マイクロカプセル / 潜熱蓄熱 / アルミニウム / エネルギー貯蔵 / 酸化物
研究成果の概要	本研究では、相変化物質（PCM：Phase Change Material）の固液相変化潜熱を利用して、高密度蓄熱・一定温度熱供給が可能な潜熱蓄熱を基盤とした、高温蓄熱・熱輸送技術の確立を目指した。特に高蓄熱密度・迅速熱応答性・高温潜熱蓄熱熱輸送粒子＝マイクロカプセルPCMの開発を主目的とした。検討 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (9件うち査読あり 8件、謝辞記載あり 4件) 学会発表 (37件うち国際学会 8件、招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

7. 第三世代「ガラス化利用型」潜熱蓄熱技術の創成

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	エネルギー学
研究機関	北海道大学
研究代表者	能村貴宏北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2016-03-31完了
キーワード	潜熱蓄熱 / 蓄熱 / 熱輸送 / ガラス化 / 熱分析 / エクセルギー解析 / 省エネルギー
研究成果の概要	相変化物質（PCM：Phase Change Material）の固液相変化潜熱を利用する潜熱蓄熱技術は高密度蓄熱、一定温度熱供給が可能である。そのため、排熱回収や太陽熱利用に最適な蓄熱技術である。しかし、既往の潜熱蓄熱法は長期間の熱貯蔵が不可能かつ液体状態のPCMで熱貯蔵するため、カプセル化技術が ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (3件うち査読あり 3件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

8. 合金系潜熱蓄熱材を用いた高温未利用熱の有効活用

研究課題

研究種目	研究活動スタート支援
研究分野	エネルギー学
研究機関	北海道大学
研究代表者	能村貴宏北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員
研究期間 (年度)	2013-08-30 – 2015-03-31採択後辞退
キーワード	エネルギー高効率化 / 省エネルギー / 新エネルギー / 金属物性 / セラミックス / 蓄熱 / 熱輸送
研究概要	本研年度は、500度超に融点を持つAl-Si系合金PCMの開発を目的とした。具体的には、①Al-Si系合金の熱物性調査、②Al-Si系合金と代表的耐熱材料との腐食性試験を実施した。

この課題の研究成果物	学会発表 (2件)