2008 Fiscal Year Annual Research Report
ハイドレート利用の水素貯蔵システム構築のためのハイブリットプロモーターの開発
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20656125
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
SMITH Richard Lee Tohoku University, 大学院・環境科学研究科, 教授 (60261583)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大田 昌樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50455804)
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| Keywords | ハイドレート / 水素貯蔵 / プロモーター / シクロペンタン / THF |
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| Research Abstract |
本申請は, 将来的な水素エネルギー社会の実現, また高効率の水素貯蔵システム構築の一環として, ハイドレートを利用した迅速かつ高度な貯蔵技術を確立するために従来未達成の速度論的評価システムの開発とともに本研究にて提案する結晶制御のためのプロモーターの実用性評価を行い, 貯蔵マテリアルとしての基本的な設計指針を導くことを目的としている. 具体的には, 常温常圧付近の平衡圧を有するTHF, シクロペンタン等のハイドレートを対象とし, 微粒化とともに形成速度の促進に有効なプロモーターを用いて実用レベルの分単位のハイドレート形成を目指した要素技術の開発を行う.
平成20年度の検討より, ハイドレート生成の律速段階が, 吸着過程というよりはむしろ水素分子の拡散過程にあること, また形成および分解が速度および量的にリバーシブルの関係にあること, さらには温度, 圧力, 粒径, 各種プロモーター濃度の調整により形成・分解速度が分から時間単位で制御可能であることが判明している. 特に, 微粒化の程度により形成速度が大幅に異なっており, 形成および分解速度が水素の吸着表面積に強く依存することを見出しているため, 今後は形成および分解機構の解明とともにこれらを定量的に表現可能な数学モデルの構築を行う予定である. また, in-situラマン分光分析等を組み合わせた微小空間でのメカニズム追跡も検討し, 包括的な水素ハイドレートの形成機構およびプロモーターの性能評価を実施する.
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