2010 Fiscal Year Annual Research Report
ガス貯蔵量増加と製造条件緩和の両立を図るガスハイドレート調製法の確立
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22360410
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
菅原 武 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (20335384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大垣 一成 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (80107078)
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| Keywords | 水素 / 天然ガス / ガスハイドレート / 化学工学 / ガス貯蔵 / 高圧示差走査熱量計 / ラマン分光分析 |
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| Research Abstract |
当該研究の最終目的「チューニング現象のメカニズム解明・最適化」と「ハイドレート籠の再利用と圧力操作時の籠安定性の解明」を達成するために、平成22年度は、交付申請書に記載した「水素やメタン分子の籠占有性の経時変化」を主に研究し、その過程で「ハイドレート籠の連続再利用」に関する予備検討を行った。平成22年度の成果は以下の通りである。
氷と固体補助剤の混合物をガス加圧状態下で液体窒素温度より調製温度まで昇温した場合、ガスハイドレートは、その昇温過程で速やかに生成するが、固体補助剤の濃度が一定値より低い場合に、空の大籠を含む準安定的なハイドレート構造が生成することを示唆する結果を得た。水素貯蔵量のチューニングには、この初期に生成した準安定なガスハイ下レートの生成とその後のガス分子の拡散・包接挙動に支配されると考えられ、顕微ラマン分光分析と高圧示差走査熱分析によって、チューニング現象のメカニズムの解明を目指す。
圧力操作による水素分子の吸収・放出・再生挙動について数種の補助剤で検討した。検討した範囲内では、補助剤分子の選定が、チューニング現象の発現そのものに大きく影響するものの、圧力操作における吸収・放出・再生挙動への影響は小さいことを示唆する結果を得た。
準安定ガスハイドレート構造が、チューニング現象の発現のみならず、ハイドレートへのガス分子の吸収・放出挙動、ハイドレート構造の再生挙動をも支配する可能性が有ると考えられ、次年度以降、昇温速度を変化させ、「水素やメタン分子の籠占有性の経時変化」と「空籠の存在」について精力的に研究を遂行する予定である。
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