2023 Fiscal Year Annual Research Report
Energy-efficient bioenergy-based Power-to-X-to-Power systems with CO2 utilization
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22KF0080
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
アズイッズ ムハンマッド 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (40611190)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KUO PO-CHIH 東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Keywords | バイオエネルギー / CO2利用 / 水素 / 電力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、最初に熱重量測定と示差熱分析を用いて、酸化鉄酸素キャリアを用いたリグノセルロース系のバイオマス成分（ヘミセルロース、セルロース、リグニン）のCO2アシストケミカルルーピングガス化を実験にて研究した。従来のガス化プロセスと比べて、金属酸化物酸素キャリアをガス化プロセスに適用することで、より高効率なエネルギー変換ができた。この技術は、金属酸化物酸素キャリアによる触媒効果と格子状酸素の相乗効果により、バイオマスの転換と合成ガスの品質を向上させることができた。次に、バイオマスを化学物質（水素、アンモニア、メタン、メタノール、合成ガスなど）や再生可能な電力に変換するための、高効率で経済的競争力があり、環境にも配慮した様々な経路を探索した。そのために、プロセスシミュレーションツールを用いて、バイオマスをベースとしたエネルギーシステムと燃料電池との統合化を行った。SOFC、SOEC、電気分解、プラズマガス化炉を含む複数のモデルを開発し、熱力学的効率と環境影響の観点からシステム全体の性能を解析した。行われた研究から、8件の学術論文を執筆・公開するができ、非常に高い成果が得られた。
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