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液体水素国際海上輸送研究拠点の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0117
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
研究機関神戸大学

研究代表者

武田 実  神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (50206992)

研究分担者 前川 一真  神戸大学, 海事科学研究科, 助教 (20760664)
松本 明善  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (50354303)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード液体水素 / 国際水素サプライチェーン / 液体水素運搬船 / 神戸大学・ドレスデン工科大学国際共同研究 / 若手研究者育成
研究開始時の研究の概要

本研究では、将来の大量水素消費社会を想定して、高密度・高純度・極低温の液体水素(沸点20 K)を重要なエネルギーキャリアーと捉えて、ドレスデン工科大学との国際共同研究にて次の研究を推進する。すなわち、【A】液体水素の海上製造技術に関する研究、【B】液体水素の海上輸送貯蔵技術に関する研究を推進し、液体水素運搬船を基軸とした国際水素サプライチェーンを構築するための基盤技術開発を目指す。この研究は、水素低温工学とマリンエンジニアリングを融合して、全く新しい「水素マリンエンジニアリング」を創出するとともに、「液体水素国際海上輸送研究拠点」の構築に大きく貢献するものである。

研究成果の概要

【A】液体水素の海上製造技術に関する研究では、蒸発ガスにおけるオルト・パラ組成比の経時変化を明らかにするために、複数のタンクを用いて蒸発ガスを採集し、長期間保存した。オルト・パラ水素分析計を用いて、パラ水素濃度を測定したところ、異常に長いパラ・オルト変換現象が明らかになった。
【B】液体水素の海上輸送貯蔵技術に関する研究では、0.4 MPaGから減圧実験を行ったところ、液体状態(飽和・成層)の違いが、蒸発量や沸騰挙動に大きな影響を及ぼすことがわかった。また、蓄圧振動実験を行ったところ、振動時間が増えるに従って、蓄圧時間が明らかに増加しており、振動による昇圧スピードの抑制効果が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神戸大学とドレスデン工科大学との国際共同研究を通じて、水素低温工学とマリンエンジニアリングを融合した、全く新しい「水素マリンエンジニアリング」を創出するととともに、世界をリードする「液体水素国際海上輸送研究拠点」の構築に大きく貢献することができる。また、「水素マリンエンジニアリング」の新展開を担う若手研究者の育成にも深く関与することができる。
本研究は、液体水素運搬船を基軸とした国際水素サプライチェーン構築のための基盤技術を研究開発することにより、2050年カーボンニュートラル社会の実現に向けたキーテクノロジーを提供する。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ドレスデン工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ドレスデン工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ドレスデン工科大学/フラウンホーファーIFAM研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 液体水素液面センサー用長尺 MgB<sub>2</sub>線材の作製とその評価2022

    • 著者名/発表者名
      福本祥一、高田芳宏、武田 実、前川一真、熊倉浩明
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 57 号: 1 ページ: 39-45

    • DOI

      10.2221/jcsj.57.39

    • NAID

      130008143147

    • ISSN
      0389-2441, 1880-0408
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 水素エネルギー海上輸送のための基盤技術の研究開発2020

    • 著者名/発表者名
      武田 実,前川一真
    • 雑誌名

      低温工学

      巻: 55 号: 1 ページ: 14-21

    • DOI

      10.2221/jcsj.55.14

    • NAID

      130007790937

    • ISSN
      0389-2441, 1880-0408
    • 年月日
      2020-01-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低温用箔ひずみゲージにおける見かけひずみの測定2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 更、武田 実
    • 雑誌名

      神戸大学大学院海事科学研究科紀要

      巻: 17 ページ: 76-86

    • NAID

      120006882488

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of apparent strain of foil strain gauge at low temperature2022

    • 著者名/発表者名
      Sara Sato, Minoru Takeda, Kazuma Maekawa
    • 学会等名
      ICEC28-ICMC2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体水素タンク内部圧力の時間変化における充填率依存性2021

    • 著者名/発表者名
      永廣 衛、松田竜之介、武田 実、前川一真
    • 学会等名
      第102回2021年度秋季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 神戸発の世界最先端科学技術:超伝導電磁推進船・電気推進船から液体水素運搬船・燃料船まで2021

    • 著者名/発表者名
      武田 実
    • 学会等名
      第91回(令和3年度)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 横振動下における舶用タンク内部の極低温液体の流体シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      池北智亮、武田 実、前川一真
    • 学会等名
      第91回(令和3年度)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 液体水素海上輸送用MgB2液面計開発に関する基礎研究2021

    • 著者名/発表者名
      細川誠也、武田 実、前川一真、松本明善、熊倉浩明
    • 学会等名
      第91回(令和3年度)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海流MHD発電における水素発生効率の磁場強度依存性2021

    • 著者名/発表者名
      青木 誠、武田 実
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海上輸送時における液体水素タンクを対象とした熱流体解析2021

    • 著者名/発表者名
      前川一真、岩佐太陽、知念健太、武田 実
    • 学会等名
      第101回2021年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 加圧液体水素の減圧時における蒸発特性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      前川一真、中山郁夢、永廣 衛、武田 実
    • 学会等名
      第101回2021年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 極低温液体の貯蔵・輸送に関する数値シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      知念健太、前川一真、岩佐太陽、武田 実
    • 学会等名
      第101回2021年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海流MHD発電機を模擬したチャンネルフローセルの作製と電気分解特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      牧野龍之介、青木 誠、武田 実
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温下におけるGFRP管内圧力変化に伴うひずみの測定2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 更、武田 実、前川一真
    • 学会等名
      第100回2020年度秋季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体水素タンク内部圧力の時間変化に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      永廣 衛、中山郁夢、岩佐太陽、松田竜之介、武田 実、前川一真、高橋和彦
    • 学会等名
      第100回2020年度秋季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体水素用外部加熱型MgB2長尺液面センサーの研究開発2020

    • 著者名/発表者名
      福本祥一、高田芳宏、荘林純一、山本博和、武田 実、前川一真、熊倉浩明
    • 学会等名
      第100回2020年度秋季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 液化水素ローディングアーム緊急離脱機構からの水素拡散挙動の解析2020

    • 著者名/発表者名
      猪股昭彦、梅村友章、河合 務、成尾芳博、丸 祐介、川口 潤、武田 実、千田哲也
    • 学会等名
      第90回(令和2年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体水素の海上輸送時における容器内部の熱流動特性の計測と数値解析2020

    • 著者名/発表者名
      岩佐太陽、前川一真、知念健太、武田 実
    • 学会等名
      第90回(令和2年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体水素の貯蔵・輸送に関する数値シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      知念健太、前川一真、武田 実、岩佐太陽
    • 学会等名
      第90回(令和2年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場中での海水電気分解の測定と酸化反応解析2020

    • 著者名/発表者名
      青木 誠、武田 実
    • 学会等名
      2020年第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 横振動下における極低温液体の温度・圧力・蒸発量測定2020

    • 著者名/発表者名
      北田一輝、武田 実、前川一真
    • 学会等名
      第99回2020年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 減圧時における加圧液体水素の観測2020

    • 著者名/発表者名
      中山郁夢、赤松慧亮、松田竜之介、永廣 衛、岩佐太陽、知念健太、武田 実、前川一真、熊倉浩明
    • 学会等名
      第99回2020年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体水素用流量計開発のための低温用箔ひずみゲージの温度特性2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 更、武田 実、前川一真
    • 学会等名
      第99回2020年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 海流MHD発電の実用化を目指した強磁場中電気化学測定2020

    • 著者名/発表者名
      青木 誠,武田 実
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリカル型海流MHD発電機の電気分解特性および電磁ブレーキに関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      菊池祐希,武田 実,青木 誠,前川一真
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of Pressurized Liquid Hydrogen under Rapid Depressurization2020

    • 著者名/発表者名
      Minoru TAKEDA, Keisuke AKAMATSU, Kazuma MAEKAWA, Taiyo IWASA, Ikumu NAKAYAMA, Hiroaki KUMAKURA
    • 学会等名
      10th ACASC/2nd Asian-ICMC/CSSJ Joint Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 海上輸送用液体水素タンク開発のための急減圧時における液体水素容器内部の観測2019

    • 著者名/発表者名
      赤松慧亮,武田 実,前川一真,岩佐太陽,中山郁夢,熊倉浩明
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 横振動下における舶用タンク内部の極低温液体の温度・圧力・蒸発量測定2019

    • 著者名/発表者名
      北田一輝,武田 実,前川一真
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 練習船深江丸外洋航海中における液体水素タンク内部のスロッシング計測2019

    • 著者名/発表者名
      前川一真,武田 実,赤松慧亮,岩佐太陽,中山郁夢,若林伸和,矢野吉治,熊倉浩明
    • 学会等名
      第89回(令和元年)マリンエンジニアリング学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 加圧液体窒素の減圧時における蒸発量の減圧速度依存性2019

    • 著者名/発表者名
      臼井智之,北田一輝,武田 実,前川一真
    • 学会等名
      第98回2019年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-10-10   更新日: 2023-01-30  

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