2021 Fiscal Year Annual Research Report
太陽集熱利用型CO2‐H2O共熱分解サイクルによる合成ガス製造
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20H00362
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
児玉 竜也 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60272811)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Bellan Selvan 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50785293)
曹 賢石 新潟大学, 研究推進機構超域学術院, 助教 (70773919) [Withdrawn]
長瀬 慶紀 宮崎大学, 工学部, 教授 (90180489)
石井 知彦 香川大学, 創造工学部, 教授 (90285718)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 太陽熱 / 集光システム / 水熱分解 / 水素製造 / 二酸化炭素分解 / 合成ガス / 熱化学サイクル / ソーラー反応器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．流動層反応器試験用に必要な量の高活性ドープセリアの微粒子をスプレードライ法で製造した。流動性に優れた真球状微粒子として製造することができた。反応性も共沈法で合成してきたドープセリアと同等であり、非ドープセリアと比較して3～4倍の活性が得られた。
２．並行して、さらなる高活性酸化還元金属酸化物の探索を行い、鉄系の高エントロピー酸化物において、ドープセリアよりも、さらに高活性の金属酸化物を見出した。
３．宮崎大学に設置している太陽集光システムで、集光エネルギー量の測定を行ったところ、地上反射鏡の経年劣化が原因と思われる太陽集光エネルギー量の著しい減少が観測された。これまでの流動層反応器の設計では太陽集光の照射しても反応温度にまで金属酸化物の温度をあげられないことが予想された。この状況に対応するためには、流動層型のみならず、移動層型反応器にも設計範囲を広げて、大型ソーラー反応器の設計を見直すことが必要となった。しがたって、ソーラー反応器数値解析モデル等により、流動層から移動層利用も含めた大型ソーラー反応器の再設計を行うこととした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
宮崎大学に設置している太陽集光システムで、集光エネルギー量の測定を行ったところ、地上反射鏡の経年劣化が原因と思われる太陽集光エネルギー量の著しい減少が観測された。これまでの流動層反応器の設計では太陽集光の照射しても反応温度にまで金属酸化物の温度をあげられないことが予想された。この状況に対応するためには、流動層型のみならず、熱損失の少ない移動層型反応器にも設計範囲を広げて、大型ソーラー反応器の設計を見直すことが必要である。しがたって、ソーラー反応器数値解析モデル等により、流動層から移動層利用も含めた大型ソーラー反応器の再設計を行うこととした。来年度中に設計を完成させて反応器作製に入り、その翌年の最終年度にソーラー反応器試験を5～30kWth級で実施し、最終目的である0.5～5MWthの反応システムの設計を終える予定であり、研究目的の実施に問題はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
流動層型のみならず、移動層型反応器にも設計範囲を広げて、大型ソーラー反応器の設計を見直す。来年度中に設計を完成させ、反応器作製に入る。その翌年の最終年度に作製したソーラー反応器試験を5～30kWth級で実施する。その結果を活用し、最終目的である0.5～5MWthの反応システムの設計までを行う。
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