| 研究課題/領域番号 |
19K14978
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 佐世保工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
猪原 武士 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30634050)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | パルスパワー / 水素製造 / ナノ秒パルス / マイクロ流路 / ナノ秒 / パワーエレクトロニクス / 水素生成 / マイクロ放電 / 気液混相流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水素エネルギーを積極的に利用した水素社会の実現に向けて，持続可能で低環境負荷な水素製造技術の確立が求められている．研究代表者は，これまでにパルス放電を用いて豊富な資源である水を原料とした新規水素製造技術の可能性を見出したが，実用化のためにはその生成エネルギー効率等が十分ではない．
本研究は，生成エネルギーの更なる効率化のために，ナノ秒パルスマイクロ放電（nsPMD）を生成し，これを水素製造技術へ応用することを目的とする．また，極短時間，かつ，局所空間に生成されるnsPMDの放電機構および化学反応過程はその特異性のために未だ体系的な理解には至っていないため，この機構も明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，水素エネルギーを積極的に利用した水素社会の実現に向けて，生成エネルギーの更なる効率化のために，ナノ秒パルスマイクロ放電（nsPMD）を生成し，これを水素製造技術に応用した．本研究の成果として，３Dプリンタを用いてマイクロ流路を有するnsPMDデバイスを作製し，マイクロギャップ内気液混相流場にnsPMDが生成されることを確認した．このデバイスの水素生成エネルギー効率は従来の放電方式と比べて10倍程度向上したことが確認された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
放電プラズマによる新しい水素製造技術である本研究の成果は，海水や汚水，排水といったあらゆる水を原料として水素を製造できる可能性を示すものであり，持続可能で環境に優しいエネルギー資源の確保が期待される．これによって二酸化炭素を排出しないクリーンな水素社会の実現が期待される．また，ナノ秒時間という極めて短い時間の放電プラズマをマイクロ流路内という狭小空間で生成させることは，これまでにない新しい化学反応が期待される．
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