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低温無触媒水素製造法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14545
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
研究機関岐阜大学

研究代表者

神原 信志  岐阜大学, 大学院工学研究科, 教授 (80362177)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード水素製造 / プラズマ / 水素分離膜 / アンモニア / 水素キャリア / 大気圧プラズマ / 燃料電池 / 水素エネルギー
研究成果の概要

アンモニアから高純度水素を効率的に製造するデバイスとして,プラズマと水素分離膜を組み合わせた独創的なプラズマメンブレンリアクター(PMR)を開発した。水素分離に及ぼすプラズマの影響,PMRによるアンモニア分解特性,プラズマ内アンモニア分解メカニズムを明らかにした。
プラズマは,アンモニアからHラジカルを生成する役割と水素分離膜の透過速度を加速する役割を果たす。最終的に最大水素精製量3.2 L/minを得た。これは実用性のある性能である。プラズマ内において,アンモニアはアンモニウムイオンに変換され,それからHラジカルが生じる反応が水素製造量増加のために重要であることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Hydrogen Production from Ammonia Using a Plasma Membrane Reactor2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kambara, Y. Hayakawa, Y. Inoue, T. Miura
    • 雑誌名

      J. Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems

      巻: 4 号: 2 ページ: 193-202

    • DOI

      10.13044/j.sdewes.2016.04.0016

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] REACTION MECHANISM OF AMMONIA DECOMPOSITION BY ATMOSPHERIC PLASMA2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Goto, Y. Hayakawa, S. Kambara
    • 学会等名
      The 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrogen Production Characteristics from Ammonia by Plasma Membrane Reactor2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayakawa, S. Kambara, Tomonori Miura
    • 学会等名
      The 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance investigation of hydrogen production from ammonia by plasma membrane reactor2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kambara, Y. Hayakawa, T. Miura
    • 学会等名
      The 7th World Hydrogen Technology Convention
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of hydrogen production device from ammonia using pulsed plasma technique2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Goto, S. Kambara, Y. Hayakawa, T. Miura
    • 学会等名
      The 7th World Hydrogen Technology Convention
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrogen production from ammonia by plasma membrane reactor2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, D. Matsunami, T. Miura, S. Kambara
    • 学会等名
      International Symposium on Electrohydrodynamics 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アンモニアのプラズマ分解による水素生成特性2017

    • 著者名/発表者名
      静谷 公汰, 早川 幸男, 神原 信志, 三浦 友規
    • 学会等名
      日本機械学会第27回環境工学総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] プラズマメンブレンリアクターによる水素生成特性2017

    • 著者名/発表者名
      早川幸男,静谷公汰,神原 信志,三浦友規
    • 学会等名
      日本機械学会第27回環境工学総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アンモニアから純水素を製造するためのプラズマメンブレンリアクターの開発2016

    • 著者名/発表者名
      神原 信志・早川 幸男・松波 大樹・静谷 公汰・三浦 友規
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of hydrogen generation from ammonia by plasma membrane reactor2016

    • 著者名/発表者名
      Daiki Matsunami, Yukio Hayakawa, Shinji Kambara, Tomonori Miura
    • 学会等名
      The 5th Asian Conference on Innovative Energy and Environmental Chemical Engineering
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマメンブレンリアクターの水素生成特性2016

    • 著者名/発表者名
      静谷公汰,早川幸男,神原信志,三浦友則
    • 学会等名
      第47回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydrogen permeation from ammonia by pulsed plasma membrane reactor2016

    • 著者名/発表者名
      D. Matsunami, Y. Hayakawa, S. Kambara, T. Miura
    • 学会等名
      The 10th Conference of Aseanian Membrane Society
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of hydrogen permeation by pulsed plasma membrane reactor,2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, D. Matsunami, S. Kambara, T. Miura and H. Tsutsumi
    • 学会等名
      The 10th Conference of Aseanian Membrane Society
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマメンブレンリアクターを用いたアンモニアからの水素製造2016

    • 著者名/発表者名
      早川幸男,神原信志,三浦友規
    • 学会等名
      日本機械学会第26回環境工学総合シンポジウム
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] プラズマ産業応用技術2017

    • 著者名/発表者名
      神原信志、早川幸男分担(共著者45名)
    • 総ページ数
      321
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781312569
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大気圧プラズマによる水素キャリア(アンモニア)からの水素製造

    • URL

      http://kambara.main.jp/2research/reserch5.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] アンモニアを原料とする低コスト・低環境負荷・高効率の水素製造装置を開発

    • URL

      http://www.gifu-u.ac.jp/about/publication/press/2016.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 水素精製装置及び水素精製方法2018

    • 発明者名
      神原信志, 三浦友則, 早川幸男
    • 権利者名
      神原信志, 三浦友則, 早川幸男
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-063816
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 水素生成装置2017

    • 発明者名
      神原信志, 三浦友則
    • 権利者名
      神原信志, 三浦友則
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-013841
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 水素生成装置を備えた燃料電池システム2017

    • 発明者名
      神原信志, 三浦友則
    • 権利者名
      神原信志, 三浦友則
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-013842
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 水素生成装置2017

    • 発明者名
      神原信志, 三浦友則, 池田達也
    • 権利者名
      神原信志, 三浦友則, 池田達也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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