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Hydrate-Based Zero-Emission Process for Seawater Desalination, Salt Production, and Gypsum Recovery

Research Project

Project/Area Number 22K03948
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

Yasuda Keita  琉球大学, 工学部, 准教授 (60760163)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsクラスレートハイドレート / シクロペンタン / 二酸化炭素 / 石膏 / 硫酸カルシウム二水和物 / 海水淡水化 / 製塩 / ゼロ・エミッション
Outline of Research at the Start

水とシクロペンタンや二酸化炭素が反応して生成するクラスレートハイドレートの生成・分解反応により海水淡水化と製塩を同時に行う技術開発を目指す。この技術は廃棄物を極力減らしたゼロ・エミッションによる運用が可能であり、環境負荷低減・コスト削減に寄与すると考えられる。具体的には製塩の過程で生じる石膏を同じくクラスレートハイドレートの生成反応により分離回収する技術の確立のため実験的研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

Based on the development of a technology that simultaneously achieves seawater desalination and salt production using the formation reaction of clathrate hydrates, ice-like solid compounds composed of water and guests, this study aims to recover calcium sulfate (gypsum) generated during the process. The precipitation behavior of gypsum during clathrate hydrate formation and the accompanying changes in the composition of the reaction solution (concentrated seawater) were experimentally investigated. Carbon dioxide and cyclopentane were used as guests.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で背景とした海水淡水化・製塩技術は、逆浸透膜法などで生じる高濃度廃海水を利用して、さらに海水淡水化と製塩を行うことが可能であり、エネルギーやコストの面での効率向上が見込まれるだけでなく、高濃度塩分を含む海水の海洋への排出を回避できる低環境負荷技術である。食塩よりも先に析出する石膏を分離・回収できることを示した本研究は、この技術の実用化に向けたプロセス構築に寄与するものである。

Report

(2 results)
  • 2024 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Development of dual functional methodology for seawater desalination and salt manufacture by carbon dioxide hydrate formation2022

    • Author(s)
      Gibo Akari、Nakao Seiya、Shiraishi Sayaka、Takeya Satoshi、Tomura Shigeo、Ohmura Ryo、Yasuda Keita
    • Journal Title

      Desalination

      Volume: 539 Pages: 115937-115937

    • DOI

      10.1016/j.desal.2022.115937

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase equilibrium conditions in cyclopentane hydrate forming systems coexisting with sodium chloride aqueous solution under atmospheric pressure and vacuum condition2022

    • Author(s)
      Kamochi Keitatsu、Tripathi Ayushman、Taoka Masanao、Ohmura Ryo、Yasuda Keita
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Thermodynamics

      Volume: 175 Pages: 106886-106886

    • DOI

      10.1016/j.jct.2022.106886

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Remarks] 安田研究室

    • URL

      https://w3.u-ryukyu.ac.jp/kyasuda/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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