2014 Fiscal Year Annual Research Report
船舶ディーゼルエンジン排ガス中の炭酸ガスのプラズマ濃縮・燃料化技術の開発
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25630408
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
大久保 雅章 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40223763)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒木 智之 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00326274)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 船舶工学 / 舶用機関・燃料 / プラズマ / ディーゼルエンジン / 二酸化炭素排出削減 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，プラズマ還元－濃縮技術の融合により，国内外で類例を見ない新しいCO2処理・燃料化システムを船舶ディーゼルをターゲットに構築し性能を明らかにした。初めに設定したCO2流量，濃度に対して，CO2をほぼ100%吸収できる，吸着流路の寸法（長さ，直径，吸着層の高さ）を，従来の実験結果と新規実験で決定した。その後，空気や窒素プラズマをガスを循環させながら印加する場合にCO2を100%還元できる，円筒型プラズマリアクタの仕様（放電領域の高さ，循環時間，電圧，電力など）を同様に決定した。この段階で特に問題となるのは，100%のCO2が吸着できるかという点と，CO2循環により100%のCO（あるいは原子状C）への還元が可能かという点である。前者は前年度の研究により検証確認でき，実験装置を試作完成することができた。後者の100％COへの還元に関しては，現状では最大17％のCOへの還元が確認された段階である。今後100％COへの還元を目指した研究を実施していきたい。なお，他の研究者による実験では，希薄アルゴンプラズマで排ガスの循環をしない場合に90%近いCO2のCOへの変換が確認されているので，大気圧空気プラズマでCO2ゼロエミッション（100％還元）の目標に向けて研究を進める。以上の検討の後，システム全体としての連続性能試験を繰り返し行い，吸着部と放電部の整合性を確認した。なお，吸着剤としてはゼオライトAPG-13Xを主に試験した。本装置に対するエネルギー効率の最高値は11%となった。エネルギー効率の目標値は，メタン燃料ガスタービン複合サイクル火力発電所を対象とした場合，57%と計算される。現状では実験値との間に約5.2倍の開きがあるが，米国ミシガン大学で記録された従来値であるエネルギー効率3%に比べ，本装置では3倍以上の高い値を記録した。
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| Remarks |
大阪府立大学 環境保全学研究グループ
http://www.me.osakafu-u.ac.jp/plasma/
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