| Project/Area Number |
22K05003
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
|
|---|
| Keywords | 化学蓄熱 / 熱輸送 / 化学蓄熱材内包多孔質微粒子 / 水和速度 / 蓄熱密度 / 流動層型反応器 / 中空多孔質微粒子 / 中空多孔質シリカ微粒子 / 中空多孔質アルミナ微粒子 / 化学蓄熱材 / 吸熱量 / 蓄熱材微粒子 / 気流搬送 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究では，化学蓄熱材を内包した多孔質微粒子を熱輸送媒体とし，これを熱発生源で排ガスと直接熱交換することで蓄熱し，気流搬送した上で，熱需要地で出熱反応により熱供給を行う新規熱回収・熱輸送システムの開発を目的とする．
このために，中空多孔質シリカ微粒子への化学蓄熱材の内包，蓄熱材微粒子の水和（=出熱）・脱水（＝蓄熱）速度の定量把握，流動層型反応器を用いた蓄熱材微粒子と水蒸気との直接接触による蓄・放熱システムの原理実証およびシステム性能の予測を，3年間の研究期間で実施予定である．
最終的には，提案システムにより，熱利用時の距離的ミスマッチを解消し，熱の徹底的な高度利用の実現を目指す．
|
| Outline of Final Research Achievements |
To develop a heat recovery and transport system consisting of direct heat exchange between porous fine particles encapsulating a chemical heat storage material and exhaust gas, as well as pneumatic transport of the fine particles, fundamental investigations were conducted on preparing heat storage fine particles using various raw materials, preparation methods, and types of chemical heat storage materials. The hydration and heat storage characteristics were evaluated, and the fluidization and hydration behaviors of the fine particles were examined using a fluidized bed reactor.
As a result, we successfully prepared silica fine particles that encapsulate magnesium sulfate. Compared to pure magnesium sulfate, the encapsulated fine particles exhibited an increased initial hydration rate, indicating the potential for a higher heat release rate. However, frequent channeling was observed in the fluidized bed reactor, indicating the necessity of improving the flowability of the particles.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は，高密度蓄熱，放熱ロスミニマムを可能とする化学蓄熱技術を応用した新規熱回収・熱輸送システム構築のための基礎検討を行ったものである。さまざまな微粒子原料，調製法により中空多孔質微粒子の調製に取り組み，微粒子製造の可否について明らかにした点に学術的意義がある。また，化学蓄熱材と微粒子の複合化により，化学蓄熱材単体に比べて水和速度が向上することを示した点にも学術的意義がある。
|
