2012 Fiscal Year Annual Research Report
水素生成のための尿素エネルギーシステムに関する研究
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20560199
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
雑賀 高 工学院大学, 公私立大学の部局等, 教授 (20146731)
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| Project Period (FY) |
2008-04-08 – 2013-03-31
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| Keywords | アンモニア / 尿素 / 水素生成 / 燃料電池 / リサイクルエネルギー / 低濃度アンモニア除去 / ポータブル電源装置 / ウレアーゼ |
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| Research Abstract |
水素キャリアとしてアンモニアを用いた方法が研究されている．水素に比べて容易に液化し，液化時の単位体積当たりのエネルギー密度が高いといった利点がある．また適切な触媒を用いることで，加熱によって窒素と水素に分解することができる．しかし，空気中のアンモニア濃度が25ppmを超えると人体に危険性が出てくるなど，強い毒性を持った物質である．そこでアンモニアを含む化合物として尿素に着目し，尿素を用いる水素エネルギーシステムを提案した．また本研究では尿素をアンモニアに分解する酵素を用いることで，低エネルギーでのアンモニア発生を検証し，生体触媒である酵素を固定化することでシステムの有用性向上手法について検討を行った．
尿素は熱により容易にアンモニアに分解することができるが，尿素の加水分解に180℃以上の高温を要する．そこで，より低エネルギーで尿素をアンモニアに分解する方法として，酵素であるウレアーゼを用いた加水分解反応を実験にて検証した．酵素の活性因子として，反応器内の温度，pH，水溶液濃度が重要であるが，ウレアーゼの最適活性条件を温度40℃，尿素水溶液濃度10 mass%であることを実験にて確認した．またRO膜を用いて酵素の固定化を行ったところ，発生量上限を2000 ppm，5000 ppmとして実験し，2～3日間程度は酵素の活性が十分に保たれており，その期間であればRO膜を用いた膜型による酵素固定化が可能であった．それ以降に酵素の活性が保てない理由としては，ウレアーゼは保管温度37℃では徐々に失活してしまうためであり，膜型による固定化は，容易な固定化方法としては有望であるが，酵素の失活を防止することはできないと考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
