太陽熱利用UT-3熱化学分解法による水素エネルギー製造

• 研究課題/領域番号: 08044125
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: エネルギー学一般・原子力学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉田 邦夫 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70010808)
• 研究分担者: EARL Bilgen モントリオール大学, 工学部, 教授 ; 松村 幸彦 東京大学, 環境安全研究センター, 助教授 (80251370) ; 堤 敦司 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教授 (00188591) ; 相原 雅彦 横浜国立大学, 工学部, 講師 (00221705) ; 亀山 秀雄 東京農工大学, 工学部, 教授 (10114448) ; BILGEN Earl Univ.of Montreal, Dept.Chem.Eng., Professor ; BILGEN Earl モントリオール大学, 工学部, 教授 ; PATRICK Vass モントリオール大学, 工学部, 教授 ; 大矢 晴彦 横浜国立大学, 工学部, 教授 (40017950)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円); 1997年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 1996年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
• キーワード: 水素エネルギー / 熱化学分解水素 / 太陽熱 / UT-3サイクル / 水素製造 / 熱化学分解 / コージェネレーション

研究概要

熱化学分解サイクルUT-3による水からの水素製造プロセスを提案し、熱源として太陽熱を用いることを主な検討課題としている。
太陽熱を集熱して800℃の水蒸気を得て、それを反応物質のみならず熱媒体として直接反応器内に導入し、反応器は外部との熱交換の無い断熱型とする方式を提案した。このことによって、通常の反応器外部加熱方式に比較して操作が容易であるばかりでなく、総合的な熱効率が50%を超える高効率が期待できる。
4つの構成反応の平衡関係を調べて、大量に循環される水蒸気の一部を途中で分岐させてバイパスさせることが、反応率の向上にとって有効なことが見い出されている。また太陽熱ばかりでなく、石炭燃焼発電所や溶鉱炉の排熱を利用することの可能性も検討され、第11回の国際水素エネルギー会議に発表する予定である。さらにBilgen教授と吉田による水素エネルギーに関する成書刊行準備も進行中である。

研究成果

• [文献書誌] Tadokoro,Y., H.Kameyama, K.Yoshida: "Evaluation of UT-3 Thermochemical Hydrogen Production Process for an Industrial Plant" Int.J.Hydrogen Energy. 22(1). 49-56 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Matsumura,Y., K.Yoshida: "Improvement of Heat Transfer in a Packed-Bed Reactor for a Chemical Heat Pump" Ind.& Eng.Chem.Research. 36(6). 2421-2426 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tadakoro, Y., H.Kameyama, K.Yoshida: "Evaluation of UT-3 Thermochemical Hydrogen Production Process for an Industrial Plant" Int.J.Hydrogen Energy. 22,1. 49-56 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsumura, Y., K.Yoshida: "Improvement of Heat Transfer in a Packed-Bed Reactor for a Chemical Heat Pump" Ind.& Eng.Chem.Research. 36,6. 2421-2426 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tadakoro, Y., H.Kameyama, K.Yoshida: "Evaluation of UT-3 Thermochemical hydrogen Production Process for an Industroal Plant" Int.J.hydrogen Energy. 22(1). 49-56 (1997)
• [文献書誌] Matsumura, Y.K.Yoshida: "Improvement of Heat Transfer in a Packed-Bed Reactor for a Chemical Heat Pump" Ind.& Eng.Chem.Research. 36(6). 2421-2426 (1997)
• [文献書誌] M.Sakurai,E.Bilgen,A.Tsutsumi and K.Yoshida: "Adiabatic UT-3 Thermochemical Process for Hydrogen Production" Int.J.hydrogen Energy. 21・10. 865-870 (1996)
• [文献書誌] M.Sakurai,N.Miyake,A.Tsutsumi and K.Yoshida: "Analysis of a Reaction Mechanism in the UT-3 Thermochemical Hydrogen Production Cycle" Int.J.hydrogen Energy. 21・10. 871-875 (1996)
• [文献書誌] M.Sakurai,K.Akimoto,M.Yokota,A.Tsutsumi and K.Yoshida: "Reactivity Improvement of Ca-Reactant in the UT-3 Thermochemical hydrogen Production Cycle" Hydrogen Energy Progress. XI・1. 831-836 (1996)
• [文献書誌] M.Sakurai,E.Bilgen,A.Tsutsumi,K.Yoshida,Y.Tadokoro and T.Yamaguchi: "Nuclear Hydrogen Production by Adiabatic UT-3 Thermochemical Process" Hydrogen Energy Progress. XI・1. 837-842 (1996)