|
近年、温室効果ガスの削減に関心が高まっているが、炭酸ガスは温室効果ガスに占める割合が最も高い。本研究は炭酸ガスをハイドレート化し、(1)ガス化貯蔵よりも省スペースで液化貯蔵よりも低コストな貯蔵法、(2)輸送手段としての利用、(3)バイオガスからの炭酸ガスの分離法、(4)高い膨張性を用いた動力エネルギー源、として利用することを目的としている。ここではハイドレート化にあたって、①生成時間の安定化、②生成時間の短縮化、③ハイドレートの長期保存、の基礎的検討を行った。ホスト物質には粒子径を0.5～1.0mmに整えた砕氷を用い、内容積が約120㎤、500㎤、800㎤の3種の圧力容器を用いてハイドレートの生成を行った。CO_2ガスは3MPaまで封入し、貯蔵設備として低温恒温器(温度変動幅±0.3℃)、低温恒温水槽(±0.6℃)、低温室(±2.0℃)を用意し、それぞれ1ヶ月の貯蔵実験を実施した。
得られた結果を要約して以下に示す。
1. ハイドレート生成率は、ガス質量と砕氷質量の比である質量比が大きくなると容器サイズの影響を受ける。質量比0.28にすることで容器サイズの影響をほとんど無視することができる。
2. 初期砕氷温度を-8～-2℃にすることで、安定した生成時間維持が可能となる。
3. ビーズを砕氷の上層に封入することで、生成時間の短縮化が図れる。なお、熱容量の異なる直径3mmのガラス、ステンレス、アルミナ、ポリプロピレンの4種で同様の実験を行ったが、材質による大きな差は見られなかった。
4. 1ヶ月の貯蔵実験を行ったが、今回使用したいずれの貯蔵設備においても砕氷温度は安定しており、ガス圧力も平衡圧力を超えることはなく、ハイドレート化した状態での長期貯蔵は可能であると思われる。
|
