| Project/Area Number |
22K18918
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 27:Chemical engineering and related fields
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | DBDプラズマ / 噴流層 / CO2分解 / ガス合成 / 低温プラズマ / ガス改質 / 大気圧プラズマ / 触媒 / プラズマ / 流動層 |
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| Outline of Research at the Start |
CO2排出量削減の観点から，誘電体バリア放電により触媒を活性させると同時にプラズマ化した反応ガスを活性触媒に接触させることで合成を行うプラズマ-触媒複合システム(PCS)を用い，低温・常圧下において化学出発原料を直接合成可能な高効率ガス改質装置の開発を行う．PCSではプラズマと触媒の相互作用が鍵であることから，本研究ではプラズマガスで触媒を流動化させると同時にプラズマガスを触媒に接触させる新発想をPCSに取り入れ，発想を具現化する装置として噴流層型PCSを提案する．実験ではプラズマ-触媒-反応メカニズムを明らかにすることで噴流層のPCS装置としての能力(効率・安定性・大型化)を評価する．
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| Outline of Final Research Achievements |
A new plasma-catalytic gas reaction system with a spouted bed type plasma reactor was investigated, in which catalytic particles and plasma can efficiently contact with each other. It was found that the gas reaction behavior differs significantly depending on the particle packing volume, and that the reaction rate may be improved when the particles are well fluidized. It was also suggested that a stable micro-plasma may be formed by the particle filling and well-fluidization. We are assuming that the generation of this micro-plasma may contribute significantly to the improvement of the gas conversion rate.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
地球温暖化の観点から，CO2を原料として有効に活用する技術開発が進められている．その一つに，CO2を原料とし，化学燃原料を合成するプロセスがあり，近年この合成にプラズマを利用した研究開発が活発に行われている．理論上，熱化学的合成手法に比べて高効率で合成可能であるが，現時点での反応率は低く，また工業用の装置も開発されていない．そのため，本研究で新たなプラズマガス合成装置として，噴流層型プラズマ装置を提案した．その結果，従来の固定層プラズマ装置に比べて新しく開発した噴流層のプラズマ装置は高効率でガス反応が促進可能であることが明らかになった．
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