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外気の冷熱を利用するガスハイドレート発電システムの熱源温度条件の緩和に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K14923
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
研究機関函館工業高等専門学校

研究代表者

川合 政人  函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 助教 (70511278)

研究協力者 小原 伸哉  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードガスハイドレート / 二酸化炭素 / 発電システム / 低温度差発電 / 自然エネルギーの利用 / 炭酸ガスハイドレート / 外気の冷熱 / 自然エネルギー
研究成果の概要

本研究では,常温付近のわずかな温度差によって生成・解離し、多量の二酸化炭素を吸収・放出するという、二酸化炭素ハイドレートの特異な特性を利用した発電システムに関する調査を行った。本研究では特に、生成促進剤が生成条件を高温・低圧側にシフトする効果が発電システムのエネルギー貯蔵速度とエネルギー貯蔵量に及ぼす影響について、実験と数値解析による調査を行った。実験の結果から,生成促進剤を用いた場合,ハイドレートの生成速度が7倍に増加することが明らかになった.また,戸建て住宅に本発電システムを導入した場合の解析結果から,生成促進剤を用いた場合,購入電力量の削減量が1.8倍に増加することが明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

二酸化炭素ハイドレートに生成促進剤を加えると相平衡圧力が高温かつ低圧力側にシフトすることは既に知られていたが,生成速度への影響は不明だった.本研究では,生成速度が増加することを実験的に明らかにした点で学術的意義がある.また,生成速度の増加が発電システムに及ぼす影響を解析的に明らかにした.これは未利用エネルギーを活用した新たな発電システムの実現性を高めた点で社会的意義がある.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2017

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 生成反応促進剤がCO2ハイドレート発電システムのエネルギー貯蔵特性に及ぼす影響に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      川合政人,小原伸哉
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 寒冷大気を熱源とするCO2ハイドレート発電システムによる 戸建て住宅のエネルギー消費量削減に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      川合政人,小原伸哉,清水良平,奥田学,菊池祥庸,石川恭介,川合 僚,高畠正光,三川大祐
    • 学会等名
      第51回空気調和・冷凍連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CO2ハイドレート発電システムの熱源温度条件に対する生成反応促進剤の影響に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      川合政人,小原伸哉
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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