| 研究課題/領域番号 |
20K19989
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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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小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
山崎 晴彦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10780900)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | プラズマ / 二酸化炭素 / 触媒 / 燃料化 / 非熱プラズマ / 環境保全 / エネルギー変換 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、非熱プラズマ脱着技術により濃縮された二酸化炭素を一酸化炭素に高効率に還元することを目的とする。非熱プラズマ処理効率を上げるために、二酸化炭素を一度吸着剤に吸着させ、プラズマを発生させることにより二酸化炭素を高濃度脱着させ、見掛けの一酸化炭素への転化率を向上させる。また、二酸化炭素分解時に発生するオゾンおよび酸素ラジカルによる二酸化炭素への再結合を防ぐために、分解された一酸化炭素を膜分離にて分離させることで飛躍的に還元効率を向上させる。以上の二酸化炭素濃縮分離非熱プラズマ脱着技術により、自己整合性のある排出二酸化炭素処理の基礎技術の確立を行う。
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| 研究成果の概要 |
温室効果の原因である二酸化炭素を一酸化炭素に還元し、燃料に転用することで温室効果ガスの削減が期待されるが、必要とするプラズマ電力が大きく、実用化に向けてはエネルギー整合性が課題である。本研究では、非熱プラズマ脱着技術を活用し、効率的な還元を目指す。吸着剤と触媒をプラズマ装置に複合することで、高濃度脱着を実現し、還元効率を向上させることで、自己整合性のある二酸化炭素還元技術を目的とした。当該システムにより、脱着時のガス種としては、希ガスを混合してシステムの向上を図ることに成功し、触媒として銅添加アルミナ触媒を複合することで、還元性能の向上を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により非熱プラズマと吸脱着および触媒の複合効果が得られ、非熱プラズマ単体での二酸化炭素の還元効果よりも高い性能が得られた。この研究成果をもとに、CO2の分離や貯蔵に代わるCO2の燃料化が期待できる。現状の性能では、電気分解によるCO2還元性能の方が未だ効率は高いが、大規模処理には本プラズマ技術の方が期待でき、本成果はプラズマ複合技術によるさらなるエネルギー効率向上の知見として、非常に価値のあり、インパクトは大きいものである。
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