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Elucidation of gas uptake performance of clathrate hydrates for storage of low-carbon resources using natural cold energy

Research Project

Project/Area Number 20K12269
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

Kida Masato  北見工業大学, 工学部, 准教授 (90635814)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsクラスレートハイドレート / バイオガス / 天然ガス / CO2分離 / メタン / 自然冷熱 / 低炭素資源
Outline of Research at the Start

本研究は、CO2排出量削減等の観点から導入が進められている天然ガスやバイオガス等の低炭素資源の貯蔵・精製媒体として、「クラスレートハイドレート(CH)」を活用するための原理の解明を行う基礎学術研究である。本研究では、非気体分子を包蔵した大気圧で安定なCH等を固相とし、低炭素資源の含有気体成分と接触させた際のCHのガス吸収挙動および安定性等を調査する。これにより、CHが持つガス貯蔵および分離機能を明らかにし、自然冷熱を活用した低炭素エネルギー貯蔵・精製条件の緩和による省エネ化に資する「CHの結晶機能活用指針」の確立を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study elucidated a principle for utilizing clathrate hydrates (CHs) as storage/purification media for low-carbon resources such as natural gas and biogas. Three types of CHs, which can be generated by using outside temperatures in cold regions or other sustainable energies, were investigated. In this study, we clarified that the CHs showed selective CO2 incorporation, and revealed temperature and pressure conditions for capturing methane and CO2. This study provide knowledge for utilizing CHs as storage/purification media for low-carbon resources.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で示すクラスレートハイドレート(CH)の低炭素資源の貯蔵・精製技術構築のためのCHの結晶特性を活用するための知見は、今後多様化すると考えられる「地域の低炭素資源の利活用」に向け、従来の大規模技術の概念にとらわれない新しい低炭素資源の貯蔵・精製技術の創出に貢献することが期待される。本研究では、自然冷熱を活用した省エネルギー的な低炭素資源の貯蔵・精製システムの構築の足がかりとなる基礎原理を提供する。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] 気固接触下におけるTBABハイドレートのCH4-CO2混合ガス分離特性評価2023

    • Author(s)
      藤原玲司, 木田真人, 坂上寛敏, 南尚嗣
    • Organizer
      化学系学協会北海道支部2023年冬季研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] TBAFセミクラスレートハイドレートとCH4-CO2混合ガス間の気固接触におけるCO2分離特性2021

    • Author(s)
      藤原玲司, 合田隼人, 木田真人, 坂上寛敏, 南尚嗣
    • Organizer
      雪氷研究大会(千葉-オンライン)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] TBACハイドレートのCH4およびCO2分離特性の温度圧力依存性2021

    • Author(s)
      藤原玲司, 合田隼人, 木田真人, 坂上寛敏, 南尚嗣
    • Organizer
      雪氷研究大会(千葉-オンライン)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] クラスレートハイドレートの結晶学的特徴と応用2021

    • Author(s)
      木田真人
    • Organizer
      2021年度JPIJS講演会(石油学会ジュニアソサイアティ)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 広報誌「オホーツクスカイ」Vol.33(2021年9月発行)

    • URL

      https://www.kitami-it.ac.jp/about/publication/

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 本学大学院生が雪氷研究大会において学生優秀発表賞を受賞

    • URL

      https://www.kitami-it.ac.jp/topics/54926/

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 二酸化炭素分離方法、二酸化炭素貯蔵方法および二酸化炭素輸送方法2022

    • Inventor(s)
      木田真人, 坂上寛敏, 南尚嗣
    • Industrial Property Rights Holder
      木田真人, 坂上寛敏, 南尚嗣
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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