研究課題/領域番号 |
17K07033
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
エネルギー学
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研究機関 | 大阪工業大学 |
研究代表者 |
宮本 均 大阪工業大学, 工学部, 教授 (20583652)
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研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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キーワード | 廃熱利用発電 / 地熱発電 / 濃度差発電 / イオン交換膜 / ネルンスト電位 / 閉サイクル発電 / 可逆電極 / 排熱利用 / 廃熱利用 / 地熱利用 / 非水溶媒 / 膜分離 / メタノール / 塩化リチウム / 電気化学的発電 / 液間電位 / 電解質 |
研究成果の概要 |
二酸化炭素発生量削減の観点からエネルギーの有効な利用が必要となっている。そこで、60℃以下の温排水など、従来、エネルギー回収が困難であった低品質の熱源に着目し、熱サイクルによらず、電気化学的に電気エネルギーを安定的、連続的に取り出す濃度差発電方法の研究を実施した。特徴は低温熱源を利用することで閉サイクルで濃度再生が可能な点にある。循環溶媒の選択、使用する膜の最適化を行い、mW/cm2級の発電能力の実証、非水系と水系の比較などを行った。本研究の実施により、次ステップの研究に展開できる多くの有用なデータを得ることができた。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般的な化石燃料を利用する熱サイクル発電は原理上、低温部温度が環境温度で支配されるため、環境温度より10~20℃高い、膨大な排熱を連続的に生み出している。わが国は地熱に恵まれているが、熱サイクルを利用して発電する場合、少なくとも200℃以上の地熱温度が必要である。本研究はそのような、従来利用価値が低いとされてきた低温熱源を利用して熱サイクルではなく電気化学的に発電を行うシステムの実現を目指して原理実証を行ったものである。廃棄物が発生しない本発電発電方法は有限の資源である化石燃料を節約できる他、地球温暖化抑制の観点から二酸化炭素の排出量削減にもつながるものである。
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