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2008 Fiscal Year Final Research Report

Developments of Reactive Water Splitting Ceramics and its Devices

Research Project

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Project/Area Number 19360436
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Energy engineering
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

KODAMA Tatsuya  Niigata University, 自然科学系, 教授 (60272811)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) GOKON Nobuyuki  新潟大学, 自然科学系, 助教 (20361793)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Keywordsエネルギー生成・変換 / 太陽熱利用
Research Abstract

本研究では, 海外のサンベルトの大型集光システムで得られる1400~1 600℃の高温太陽熱を熱源として2段階水熱分解サイクルを行う高水熱分解性セラミック(微粉体)の開発と, その反応デバイス化を目的とした。研究成果として, (1) 研究代表者が見出したフェライト/ジルコニア反応体(微粉体)を基軸として, 水熱分解性セラミック微粉体を, 米(サンディア国立研究所)で開発中のロータリー型分解器と, 日本・韓国(新潟大学・インハ大学)で開発中の発泡体デバイス水分解器のそれぞれのソーラー水分解器の反応体として適応するように改良し, その反応性とサイクル反応性を向上させることに成功した。サンディア国立研究所では, これらの結果からこの新規反応体によるデバイス開発を始めた。
(2) 一方で, これを日本・韓国(新潟大学・インハ大学)で開発中の新型の発泡体デバイス反応器に利用できるように反応デバイス化し, その発泡体デバイスで2段階水熱分解サイクルを連続的に繰り返し行うことに成功した。反応活性と安定性の両面から総合的に判断すれば, 本反応デバイスは現在最も性能の優れた水熱分解デバイスであると評価できる。さらに韓国(インハ大学)の5kW太陽炉でこの反応デバイスのフィールド試験を行うための大型デバイスを合成すると共に, フィールド試験用のソーラー反応器を設計した。

  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Monoclinic zirconia supported Fe_3O_4 for two-step water-splitting thermochemical cycle at thermal reduction temperatures of 1400-1600℃2009

    • Author(s)
      N. Gokon, H. Murayama, J. Umeda, T. Hatamachi, T. Kodama
    • Journal Title

      International Journal of Hydrogen Energy 34

      Pages: 1208-1217

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermochemical two-step water splitting cycles by monoclinic ZrO_2-supported NiFe_2O_4 and Fe_3O_4 powders and ceramic foam devices2009

    • Author(s)
      N. Gokon, H. Murayama, A. Nagasaki, T. Kodama
    • Journal Title

      Solar Energy 83[4]

      Pages: 527-537

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reactive Fe-YSZ coated foam devices for solar two-step water splitting2009

    • Author(s)
      T. Kodama, T. Hasegawa, A. Nagasaki, N. Gokon
    • Journal Title

      ASME Journal of Solar Energy Engineering 131[2]

      Pages: 021008-1-021008-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermochemical two-step water splitting for hydrogen production using Fe-YSZ particles and a ceramic foam device2008

    • Author(s)
      N. Gokon, T. Hasegawa, S. Takahashi and T. Kodama
    • Journal Title

      Energy 33[9]

      Pages: 1407-1416

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermochemical cycles for high temperature solar hydrogen production2007

    • Author(s)
      T. Kodama, N. Gokon
    • Journal Title

      Chemical Reviews 107

      Pages: 4048-4077

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Reactivity of iron-containing YSZ for a two-step thermochemical water-splitting using thermal reduction temperatures of 1400-1500℃2008

    • Author(s)
      T. Kodama, E. Hiraiwa, N. Gokon
    • Organizer
      Energy Sustainability 2008
    • Place of Presentation
      Jacksonville, Florida, USA(Proceedings CD-ROM publication)
    • Year and Date
      20080810-14
  • [Presentation] Two-step water splitting by Fe_3O_4 on monoclinic zirconia support using thermal reduction temperatures of 1400-1600℃2008

    • Author(s)
      N. Gokon, H. Murayama, E. Hiraiwa, J. Umeda, T. Hatamachi, T. Kodama
    • Organizer
      14^<th>Biennial CSP SolarPACES Symposium, LasVegas
    • Place of Presentation
      Nevada, USA(Proceedings CD-ROM publication)
    • Year and Date
      20080304-07
  • [Presentation] Reactive Fe-YSZ coated foam devices for solar two-step water splitting2007

    • Author(s)
      T. Kodama, T. Hasegawa, A. Nagasaki, N. Gokon
    • Organizer
      1^<st> International Conference on Energy Sustainability 2007
    • Place of Presentation
      Long Beach, California, USA
    • Year and Date
      20070627-30

URL: 

Published: 2010-06-10   Modified: 2016-04-21  

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