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高温太陽熱/水素燃料転換のための内循環流動層反応器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20760603
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学
研究機関新潟大学

研究代表者

郷右近 展之  新潟大学, 超域研究機構, 准教授 (20361793)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009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)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード水素 / 再生可能エネルギー / フェライト / 高温太陽熱 / 流動層 / 水熱分解サイクル / 湿式酸化法 / 反応器
研究概要

高温の太陽集熱(~1500℃程度)を水素に転換する「二段階熱化学サイクル」に関して、太陽集光照射を得ながら2段階反応で、水を熱分解する内循環流動層反応器の開発を行った。石英窓付きの内循環流動層反応器を製作し、太陽炉シミュレーターによる疑似太陽光照射により、2段階反応試験を実施した。反応器による熱還元-水分解の連続反応に成功し、流通ガスの切り替え(不活性ガス⇔水蒸気)により水素生成が認められ、ジルコニア担持および非担持の反応粒子どちらにおいても同程度の水素生成速度を得ることに成功した。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (39件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Internally circulating fluidized bed reactor using m-ZrO2 supported NiFe2O4 particles for thermochemical two-step water-splitting2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Hiroki Yamamoto, Nobuyuki Kondo, Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering 132(2)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internally circulating fluidized bed reactor for water-splitting thermoch emical cycle with m-ZrO_2 supported NiFe_2O_4 particles2010

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of CO2 reforming of methane by catalytically activated metallic foam absorber for solar receiver-reactors2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Yusuke Osawa, Daisuke Nakazawa, Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 34(4)

      ページ: 1787-1800

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-walled reformer tubes with molten salt thermal storage for solar cavity-type reformer tubes2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Shin-ichi Inuta, Shingo Yamashita, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 34(17)

      ページ: 7143-7154

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molten-Salt Tubular Absorber/Reformer (MoSTAR) Project: the thermal storage media of Na2CO3-MgO composite materials2009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Shin-ichi Inuta, Shingo Yamashita, Taebeom Seo
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering 131(4)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温太陽熱を利用したソーラー水素の製造2009

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也, 郷右近展之
    • 雑誌名

      太陽エネルギー 35(5)

      ページ: 3-14

    • NAID

      10025363314

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactive Fe-YSZ coated foam devices for solar two-step water splitting2009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Tomoki Hasegawa, Ayumi Nagasaki, Nobuyuki Gokon
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering 131(2)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Monoclinic Zirconia supported Fe3O4 for two-step water-splitting thermochemical cycle at thermal reduction temperatures of 1400-1600oC2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Hiroko Murayama, Jun Umeda, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 34

      ページ: 1208-1217

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermochemical two-step water splitting cycles by monoclinic ZrO2-supported NiFe2O4 and Fe3O4 powders and ceramic foam devices2009

    • 著者名/発表者名
      N. Gokon, H. Murayama, A. Nagasaki, T. Kodama
    • 雑誌名

      Solar Energy 83(4)

      ページ: 527-537

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New solar water-splitting reactor with ferrite particles in an internally circulating fluidized bed2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Shingo Takahashi, Hiroki Yamamoto, Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering 131

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of CO_2 reforming of methane by catalytically activated metal lic foam absorber for solar receiver-reactors2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 34

      ページ: 1787-1800

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-walled reformer tubes with molten salt thermal storage for sol ar cavity-type reformer tubes2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 34

      ページ: 7143-7154

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molten-Salt Tubular Absorber/Reformer (MoSTAR) Project : the thermal storage media of Na_2CO_3-MgO composite materials2009

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering 131

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温太陽熱を利用したソーラー水素の製造2009

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 雑誌名

      太陽エネルギー 35

      ページ: 3-14

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monoclinic Zirconia supported Fe_3O_4 for two-step water-splitting thermochemical cycle at thermal reduction temperatures of 1400-1600℃2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 34

      ページ: 1208-1217

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermochemical two-step water splitting cycles by monoclinic ZrO_2-supported NiFe_2O_4 and Fe_3O_4 powders and ceramic foam devices2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      Solar Energy 83

      ページ: 527-537

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New solar water-splitting reactor with ferrite particles in an internally circulating fluidized bed2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering 131

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactive Fe-YSZ coated foam devices for solar two-step water splitting2009

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermochemical two-step water splitting for hydrogen production using Fe-YSZ particles and a ceramic foam device2008

    • 著者名/発表者名
      N. Gokon, T. Hasegawa, S. Takahashi, T. Kodama
    • 雑誌名

      Energy 33(9)

      ページ: 1407-1416

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermochemical two-step water splitting for hydrogen production using Fe-YSZ particles and a ceramic foam device2008

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      Energy 33

      ページ: 1407-1416

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 反応性セラミックによる水の熱分解(17)NiFe_2O_4/m-ZrO_2による発泡体反応デバイス2010

    • 著者名/発表者名
      今泉伸樹
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      日本・大阪・近畿大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 反応性セラミックによる水の熱分解(18)内循環流動層の光照射による新型反応システム-V2010

    • 著者名/発表者名
      又賀哲郎
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      日本・大阪・近畿大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 太陽光照射による石炭ガス化(10)3kWビーム照射による流動層ガス化2010

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      日本・大阪・近畿大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 太陽熱化学反応によるメタンのソーラー改質(22)アルカリ炭酸塩/セラミックコンポジット蓄熱体を用いた二重壁改質管-III2010

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      日本・大阪・近畿大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Internally circulating fluidized bed reactor with NiFe2O4 particles for thermochemical water-splitting2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Nobuyuki Kondo, Tetsuro Mataga, Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      SolarPACES2009, Berlin
    • 発表場所
      Germany
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermochemical Two-Step Water Splitting by Zirconia-Supported Ferrites and Its foam Device for Solar Demonstration2009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Juyn Umeda, Kouchi Sakai, Taebeom Seo
    • 学会等名
      SolarPACES2009
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Ferrite-loaded ceramic foam devices prepared by spin-coating method for a Solar Two-Step thermochemical cycle2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama, Ayumi Nagasaki, Ko-ichi Sakai, Tsuyoshi Hatamachi
    • 学会等名
      ASME 2009 3rd International Conference of Energy Sustainability (ES2009)
    • 発表場所
      an Francisco, California, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Molten-salt tubular absorber/reformer (MoSTAR) project: Metal-plate-bridged double tube reactor2009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Shin-ichi Inuta, Shin-go Yamashita, Tsuyoshi Hatamachi, Taebeom Seo
    • 学会等名
      ASME 2009 3rd International Conference of Energy Sustainability (ES2009)
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] CO2 reforming of CH4 using molten salt/MgO composite thermal storages for solar hydrogen production2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Shin-ichi Inuta, Shingo Yamashita, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      International Symposium on Fusion Tech 2009 at Incheon
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] foam device for a solar thermochemical hydrogen production2009

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Nagasaki, Tsuyoshi Hatamachi, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      International Symposium on Fusion Tech 2009 at Incheon
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Solar thermochemical hydrogen production research in Inha and Niigata Universities collaboration2009

    • 著者名/発表者名
      atsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Ayumi Nagasaki, Taebeom Seo
    • 学会等名
      International Symposium on Fusion Tech 2009 at Incheon
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Ferrite-loaded ceramic foam devices prepared by spin-coating method for a Solar Two-Step thermochemical cycle2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 学会等名
      ASME20093^<rd>International Conference of Energy Sustainability(ES2009)
    • 発表場所
      アメリカ・カリフォルニア州・サンフランシスコ
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Molten-salt tubular absorber/reformer (MoSTAR) project : Metal-plate-bridged double tube reactor2009

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 学会等名
      ASME 2009 3^<rd> International Conference of Energy Sustainability (ES2009)
    • 発表場所
      アメリカ・カリフォルニア州・サンフランシスコ
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Internally circulating fluidized bed reactor with NiFe_2O_4 particles for thermochemical water-splitting2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 学会等名
      SolarPACES 2009
    • 発表場所
      ドイツ・ベルリン
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Thermochemical Two-Step Water Splitting by Zirconia-Supported Ferrites and Its foam Device for Solar Demonstration2009

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 学会等名
      SolarPACES 2009
    • 発表場所
      ドイツ・ベルリン
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ジルコニア担持フェライトによる二段階水熱分解サイクル機構2009

    • 著者名/発表者名
      梅田準
    • 学会等名
      第18回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・北海度・札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 金属発泡体ソーラー改質触媒に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      中沢大輔
    • 学会等名
      第18回日本エネルギー学会犬会
    • 発表場所
      日本・北海度・札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Na_2CO_3/MgOコンポジット蓄熱体を用いたソーラー改質管に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      山下真吾
    • 学会等名
      第18回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・北海度・札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 石炭コークス流動層によるソーラーガス化反応・器の開発2009

    • 著者名/発表者名
      高田康宏
    • 学会等名
      第18回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・北海度・札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] フェライト内循環流動層反応器の光照射による二段階水熱分解2009

    • 著者名/発表者名
      近藤伸之
    • 学会等名
      第18回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・北海度・札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高温太陽熱/水素転換めたみの金属発泡体ソーラー改質触媒2009

    • 著者名/発表者名
      山脇悠平
    • 学会等名
      日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      日本・新潟・新潟大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] フェライト担持セラミック発泡体による水熱分解水素製造2009

    • 著者名/発表者名
      酒井康一
    • 学会等名
      日本化学会関東支部・高分子学会北陸支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      日本・新潟・新潟大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] CO_2 reforming of CH_4 using molten salt/MgO composite thermal storages for solar hydrogen production2009

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 学会等名
      International Symposium on Fusion Tech 2009 at Incheon
    • 発表場所
      韓国・インチョン
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Reactive ferrite-coated ceramic foam device for a solar thermochemical hydrogen production2009

    • 著者名/発表者名
      長崎あゆみ
    • 学会等名
      International Symposium on Fusion Tech 2009 at Incheon
    • 発表場所
      韓国・インチョン
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Solar thermochemical hydrogen production research in Inha and Niigata Universities collaboration2009

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 学会等名
      International Symposium on Fusion Tech 2009 at Incheon.
    • 発表場所
      韓国・インチョン
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 太陽熱化学反応によるメタンのソーラー改質(21)高温CO_2改質用のセラミック発泡体触媒デバイス2009

    • 著者名/発表者名
      山脇悠平
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本・千葉・日本大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 太陽光照射による石炭ガス化(9)3kWビーム照射による流動層ガス化2009

    • 著者名/発表者名
      高田康宏
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本・千葉・日本大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 太陽熱化学反応によるメタンのソーラー改質(20)アルカリ炭酸塩/セラミックコンポジット蓄熱体を用いた二重壁改質管-III2009

    • 著者名/発表者名
      山下真吾
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本・千葉・日本大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 反応性セラミックによる水の熱分解(16)内循環流動層の光照射による新型反応システム-IV2009

    • 著者名/発表者名
      近藤伸之
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本・千葉・日本大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Kinetics of CO2 reforming of methane by catalytically-activated metallic foam absorber for solar receiver-reactor2008

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Yusuke Osawa, Daisuke Nakazawa, Tsuyoshi Hatamachi, Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      Energy Sustainability 2008
    • 発表場所
      Jacksonville, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Reactivity of iron-containing YSZ for a two-step thermochemical water-splitting using thermal reduction temperatures of 1400-1500oC2008

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Eiji Hiraiwa, Nobuyuki Gokon
    • 学会等名
      Energy Sustainability 2008
    • 発表場所
      Jacksonville, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Kinetics of CO_2 reforming of methane by catalytically-activated metallic foam absorber for solar receiver-reactor2008

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 学会等名
      Energy Sustainability 2008
    • 発表場所
      アメリカ・フロリダ州・ジャクソンビル
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Reactivity of iron-containing YSZ for a two-step thermochemical water-splitting using thermal reduction temperatures of 1400-1500℃2008

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 学会等名
      Energy Sustainability 2008
    • 発表場所
      アメリカ・フロリダ州・ジャクソンビル
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 内循環流動層を用いた石炭のソーラーガス化反応器の開発2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤将太
    • 学会等名
      第17回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・東京・工学院大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 溶融塩蓄熱型ソーラー改質管に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      犬田進一
    • 学会等名
      第17回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・東京・工学院大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フェライト/m-ZrO_2粒子の内循環流動層によるソーラー水熱分解2008

    • 著者名/発表者名
      山本洋樹
    • 学会等名
      第17回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・東京・工学院大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] m-ZrO_2担持フェライトによる二段階水分解サイクル2008

    • 著者名/発表者名
      村山博子
    • 学会等名
      第17回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・東京・工学院大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フェライト担持ジルコニア発泡体による水熱分解デバイス2008

    • 著者名/発表者名
      長崎あゆみ
    • 学会等名
      第17回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・東京・工学院大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] YSZ担持Fe_3O_4による二段階水分解サイクル2008

    • 著者名/発表者名
      平岩英治
    • 学会等名
      第17回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      日本・東京・工学院大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.niigata-u.ac.jp/department/che/class.html

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.niigata-u.ac.jp/department/che/class.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 水熱分解による水素製造法及び水素製造装置2009

    • 発明者名
      児玉竜也, 郷右近展之
    • 権利者名
      新潟大学
    • 産業財産権番号
      2009-275837
    • 出願年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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