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プラズマを利用したメタンハイドレートからの水素生成

Research Project

Project/Area Number 21656059
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionEhime University (2010)
Okayama University (2009)

Principal Investigator

野村 信福  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20263957)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 向笠 忍  愛媛大学, 理工学研究科, 助教 (20284391)
豊田 洋通  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (00217572)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords熱工学 / プラズマ加工 / プラズマ・核融合 / ナノ材料 / 水素
Research Abstract

本研究の目的は,油や廃油などの有機溶媒,あるいは,低温高圧下で安定に存在するクラスレートハイドレートをマイクロ波プラズマによって分解し,水素ガスを燃料ガスとして回収することである.さらに,炭素成分を固形化して回収することによるゼロエミッション水素生成技術の確立を目指している.本研究では,その基礎研究として,2.45GHzのマイクロを使って,ハイドレートの分解実験を実施し,水素ガスの回収能力を調べた.マイクロ波の照射装置として,市販の電子レンジを使用した.シクロペンタンと純水から成るハイドレートが電子レンジに置かれ,その上部からアンテナ型電極を差し込むことで,大気圧プラズマプラズマを発生させた.その結果,ハイドレートがプラズマ分解され,純度65%の水素ガスが発生することが明らかになった.また,マイクロ波電力のうち,ハイドレートの分解に使われるエネルギーは投入エネルギーの約7%であることが明らかになった.次に,海底深くに存在するメタンハイドレートを分解・回収する目的で,長い同軸ケーブルを用いて,その同軸ケーブル先端でプラズマを発生させる実験を実施した.同軸ケーブルは内部導体,絶縁体であるポリエチレン,その外側に外導体である網組み線と保護被覆であるビニールによって構成されているので,液体中でプラズマを発生させる電極構成を満足している.40k Paから大気圧の環境下で同軸ケーブル先端から27.12MHzのプラズマが発生できることを確認した.発光強度の分析から,電子温度が大気圧下で,約3500Kであることが明らかになった.

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Plasma Decomposition of Clathrate Hydrates by 2.45 GHz Mircowave Irradiation at Atmospheric Pressure2011

    • Author(s)
      S.Nomura, Andi Erwin Eka Putra, S.Mukasa, H.Yamashita, H.Toyoya
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 4(印刷中)

    • NAID

      210000015129

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Fuel gas production by plasma in a micorwave oven at atmospheric pressure2011

    • Author(s)
      S.Nomura, A.Erwin E.P., H>Toyota, S.Mukasa, H.Yamashita
    • Organizer
      The Japan Society of Mechanical Engineers
    • Place of Presentation
      米国ハワイ
    • Year and Date
      2011-03-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液中プラズマ発生装置、これを用いた清掃装置、補修装置、清掃方法および補修方法2010

    • Inventor(s)
      野村信福, 阿部文明, 豊田洋通
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人愛媛大学
    • Industrial Property Number
      2010-075478
    • Filing Date
      2010-03-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] メタンハイドレードの処理方法及び処理装置2010

    • Inventor(s)
      野村信福, 豊田洋通, 向笠忍
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人愛媛大学
    • Industrial Property Number
      2010-219102
    • Filing Date
      2010-09-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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