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Study on the increase in gas-hydrate generation speed by optimization of three phase interface structure

Research Project

Project/Area Number 16H04642
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Energy engineering
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

Obara Shinya  北見工業大学, 工学部, 教授 (10342437)

Research Collaborator TAKABATAKE masamitsu  
MIKAWA daisuke  
UEMURA yuta  
KAWASAKI toshiyuki  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥14,690,000 (Direct Cost: ¥11,300,000、Indirect Cost: ¥3,390,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywordsガスハイドレート / 未利用エネルギー / 発電システム / 低温排熱 / 廃熱利用 / 熱サイクル / エネルギー密度 / 状態図 / 相変化 / 生成速度 / 界面 / 二酸化炭素ハイドレート / ガスハイドレート生成触媒 / モデリング / ガスハードレート / クリーンエネルギー / 三相界面 / 発電 / アクチュエータ / 排熱利用 / 小温度差発電 / 触媒層 / エネルギー全般 / 再生可能エネルギー / 新エネルギー / 電力工学 / 熱工学
Outline of Final Research Achievements

Temperature-pressure phase diagram of carbon dioxide gas-hydrate is confirmed by experiment, the theoretical heat cycle obtained from this diagram was clarified. Moreover, in the heat cycle described in the top, the response time of phase change is indefinite. Therefore, it clarified by experiment also about reaction velocity. Although the phase change of gas-hydrate consists of dissociative reaction and generation reaction, this result of study has realized improvement in the speed of the generation response that requires long time.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二酸化炭素ハイドレートによるエネルギー貯蔵密度とエネルギー輸送量の実験を行い、エネルギー貯蔵密度が見積もりできるようになった。この結果、十数度の温度差で得られる二酸化炭素ハイドレートによるエネルギー貯蔵量と、ガスハイドレート熱サイクルを示すことができるようになった。大気の熱と未利用廃熱で駆動する電力変換システムは、これまでにないエネルギー変換経路である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Electric power control of a power generator using dissociation expansion of a gas hydrate2018

    • Author(s)
      Obara Shin'ya、Mikawa Daisuke
    • Journal Title

      Applied Energy

      Volume: 222 Pages: 704-716

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2018.04.031

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of a Gas Hydrate Power Generation System for Cold District Using Low Temperature Heat Emission2018

    • Author(s)
      Yuta Uemura, Shin'ya Obara, Toshiyuki Kawasaki
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      Toshiyuki Kawasaki, Shin'ya Obara, Yuta Uemura
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      IEEE Electrical Power and Energy Conference 2018
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  • [Presentation] Investigation of CO2 hydrate production and dissociation efficiency2018

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      Toshiyuki Kawasaki, Shin’ya Obara, Yuta Uemura
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    • Author(s)
      植村勇太、小原伸哉、川崎利敬
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      川崎利敬、小原伸哉、植村勇太
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      第28回環境工学総合シンポジウム2018
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      植村勇太、小原伸哉、川崎利敬
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      植村勇太、川崎利敬、小原伸哉
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      川崎利敬、小原伸哉、植村勇太
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      空気調和衛生工学会北海道支部第52回学術講演会
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      川崎利敬、小原伸哉、植村勇太、川合僚
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      空気調和衛生工学会北海道支部第52回学術講演会
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      植村勇太、小原伸哉、川崎利敬
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      空気調和衛生工学会北海道支部第52回学術講演会
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  • [Presentation] ガスハイドレートの解離膨張特性を利用した発電シテムの開発(CO2ハイドレートの生成特性の調査)2017

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      川崎利敬、小原伸哉、植村勇太、川合僚
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      平成28年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
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      札幌
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      髙畠正光(北見工大), 小原伸哉、 川合政人 (函館高専)、 川合僚(北見工大院), 三河大祐
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      平成28年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
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      北海道・札幌市
    • Year and Date
      2016-11-05
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      三河大祐(北見工大院)、 小原伸哉、 川合政人 (函館高専)、 髙畠正光(北見工大院)
    • Organizer
      平成28年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      北海道・札幌市
    • Year and Date
      2016-11-05
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  • [Presentation] Study on the Generation System by Thermal Cycle of Gas Hydrate Using a Carbon Cloth Supported Catalysts2016

    • Author(s)
      Ryo Kawai and Shin’ya Obara (Department of Electrical and Electronic Engineering Kitami Institute of Technology Kitami, Japan )
    • Organizer
      2016 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC)
    • Place of Presentation
      Xi’an, China
    • Year and Date
      2016-10-25
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of the control system for gas-hydrate power generation systems2016

    • Author(s)
      Daisuke MIKAWA, Shin’ya OBARA (Dept. of Electrical and Electronic Engineering Kitami Institute of Technology Kitami, Japan)
    • Organizer
      2016 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC)
    • Place of Presentation
      Xi’an(China)
    • Year and Date
      2016-10-25
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a small temperature difference generator by using the dissociation and expansion characteristics of a CO2 hydrate2016

    • Author(s)
      Masamitsu TAKABATAKE and Shin’ya OBARA (Department of Electrical and Electronic Engineering Kitami Institute of Technology ,Kitami, Japan )
    • Organizer
      2016 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC)
    • Place of Presentation
      Xi’an(China)
    • Year and Date
      2016-10-25
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  • [Presentation] Study on the output control method of CO2 hydrate engine generator2016

    • Author(s)
      Masahito Kawai, Shin'ya Obara
    • Organizer
      International Conference on Power and Energy Engineering
    • Place of Presentation
      London(UK)
    • Year and Date
      2016-09-29
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  • [Presentation] Development of a small temperature difference generator by the dissociation and expansion characteristics of CO2 gas-hydrate2016

    • Author(s)
      Masamitsu Takabatake, Shin'ya Obara , Masahito Kawai,Ryo Kawai, Daisuke Mikawa
    • Organizer
      International Conference on Power and Energy Engineering
    • Place of Presentation
      London(UK)
    • Year and Date
      2016-09-29
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  • [Presentation] ハイドレート生成速度がCO2 ハイドレート発電機のエネルギー貯蔵特性に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      川合政人(函館高専), 小原伸哉(北見工大), 奥田学(北電), 清水良平(電源開発), 菊地祥庸(北海道糖業)、石川恭介(北見工大院), 高畠正光、 三河大祐、 川合僚
    • Organizer
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      福岡県・福岡市
    • Year and Date
      2016-09-11
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  • [Presentation] CO2 ハイドレート発電システムの試作試験機の開発2016

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      髙畠正光(北見工大)、小原 伸哉、川合政仁(函館高専), 三河大祐(北見工大)
    • Organizer
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      福岡県・福岡市
    • Year and Date
      2016-09-11
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  • [Presentation] 寒冷地向けガスハイドレート発電システムの電力品質に関する調査2016

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      三河大祐(北見工大)、 小原伸哉、 川合政人(函館高専)、 高畠正光(北見工大)
    • Organizer
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      福岡県・福岡市
    • Year and Date
      2016-09-11
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  • [Presentation] ハイドレート生成促進剤がCO2ハイドレート発電機のエネルギ貯蔵特性に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      川合政人(函館高専), 小原伸哉(北見工大), 奥田学(北電), 清水良平(電源開発), 菊地祥庸(北海道糖業)、石川恭介(北見工大院), 高畠正光、 三河大祐、 川合僚
    • Organizer
      日本機械学会北海道支部第54回講演会
    • Place of Presentation
      北海道・苫小牧市
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  • [Presentation] CO2 ハイドレートのエネルギ貯蔵特性に基づく小温度差発機の開発2016

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      髙畠正光(北見工大)、小原伸哉、川合政仁(函館高専)、 三河大祐(北見工大)、石川恭介(清水建設)、石川恭介(清水建設)、石川恭介(清水建設)
    • Organizer
      日本機械学会北海道支部第54回講演会
    • Place of Presentation
      北海道・苫小牧市
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  • [Presentation] ガスハイドレート発電シテムにおけるCO2ハイドレート熱サイクルの調査2016

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      川合僚(北見工大院)、小原伸哉(北見工大)、 川合政人(函館高専)、高畠正光(北見工大院)、 三河大祐、石川恭介(清水建設)
    • Organizer
      日本機械学会北海道支部第54回講演会
    • Place of Presentation
      北海道・苫小牧市
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  • [Presentation] ガスハイドレート発電シテムの制御方法と電力品質に関する調査2016

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      三河大祐(北見工大院)、小原伸哉、川合政人(函館高専畠正光)、高畠正光(北見工大院)高専畠正光) ○三河大祐(北見工),小原伸哉,川合政人函館高専畠正光)
    • Organizer
      日本機械学会北海道支部第54回講演会
    • Place of Presentation
      北海道・苫小牧市
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      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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