水素生成分離や撹拌における革新的なプロセス強化実現のための薄膜誘導加熱技術開発

• Project/Area Number: 24K07453
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中尾 一成 大阪大学, 接合科学研究所, 招へい教授 (50586469)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 麻 寧緒 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (10263328) ; 中道 正紀 福井工業大学, 工学部, 教授 (70736115)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 誘導加熱 / 薄膜 / 水素生成分離 / 撹拌 / プロセス強化

Outline of Research at the Start

電磁誘導下において薄膜化された導体を置くと漏れ磁束により自己誘導加熱するとともに周辺の導体部位も誘導加熱される。この薄膜効果や制御性を最大限に利用するために薄膜を撹拌翼、膜反応器に内蔵したシステムを提案した。これら薄膜への電力供給がどのように撹拌の伝熱、加熱時間や反応・膜分離の水素転換率、分離速度に影響を及ぼすかを現象論的に把握することは重要である。具体的には材質、膜間距離、膜の多孔性の有無などの物性や構造、周波数、電流などを可変させた"誘導加熱薄膜構造体”を構成する。これらが誘起する電流分配が撹拌や反応・分離条件と相まって本システムにどのような影響を及ぼすかを解析的、実験的に検証する。