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プラズマを利用したメタンハイドレートからの水素生成

研究課題

研究課題/領域番号 21656059
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関愛媛大学 (2010)
岡山大学 (2009)

研究代表者

野村 信福  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20263957)

研究分担者 向笠 忍  愛媛大学, 理工学研究科, 助教 (20284391)
豊田 洋通  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (00217572)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード熱工学 / プラズマ加工 / プラズマ・核融合 / ナノ材料 / 水素
研究概要

本研究の目的は,油や廃油などの有機溶媒,あるいは,低温高圧下で安定に存在するクラスレートハイドレートをマイクロ波プラズマによって分解し,水素ガスを燃料ガスとして回収することである.さらに,炭素成分を固形化して回収することによるゼロエミッション水素生成技術の確立を目指している.本研究では,その基礎研究として,2.45GHzのマイクロを使って,ハイドレートの分解実験を実施し,水素ガスの回収能力を調べた.マイクロ波の照射装置として,市販の電子レンジを使用した.シクロペンタンと純水から成るハイドレートが電子レンジに置かれ,その上部からアンテナ型電極を差し込むことで,大気圧プラズマプラズマを発生させた.その結果,ハイドレートがプラズマ分解され,純度65%の水素ガスが発生することが明らかになった.また,マイクロ波電力のうち,ハイドレートの分解に使われるエネルギーは投入エネルギーの約7%であることが明らかになった.次に,海底深くに存在するメタンハイドレートを分解・回収する目的で,長い同軸ケーブルを用いて,その同軸ケーブル先端でプラズマを発生させる実験を実施した.同軸ケーブルは内部導体,絶縁体であるポリエチレン,その外側に外導体である網組み線と保護被覆であるビニールによって構成されているので,液体中でプラズマを発生させる電極構成を満足している.40k Paから大気圧の環境下で同軸ケーブル先端から27.12MHzのプラズマが発生できることを確認した.発光強度の分析から,電子温度が大気圧下で,約3500Kであることが明らかになった.

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Plasma Decomposition of Clathrate Hydrates by 2.45 GHz Mircowave Irradiation at Atmospheric Pressure2011

    • 著者名/発表者名
      S.Nomura, Andi Erwin Eka Putra, S.Mukasa, H.Yamashita, H.Toyoya
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 4(印刷中)

    • NAID

      210000015129

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fuel gas production by plasma in a micorwave oven at atmospheric pressure2011

    • 著者名/発表者名
      S.Nomura, A.Erwin E.P., H>Toyota, S.Mukasa, H.Yamashita
    • 学会等名
      The Japan Society of Mechanical Engineers
    • 発表場所
      米国ハワイ
    • 年月日
      2011-03-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 液中プラズマ発生装置、これを用いた清掃装置、補修装置、清掃方法および補修方法2010

    • 発明者名
      野村信福, 阿部文明, 豊田洋通
    • 権利者名
      国立大学法人愛媛大学
    • 産業財産権番号
      2010-075478
    • 出願年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] メタンハイドレードの処理方法及び処理装置2010

    • 発明者名
      野村信福, 豊田洋通, 向笠忍
    • 権利者名
      国立大学法人愛媛大学
    • 産業財産権番号
      2010-219102
    • 出願年月日
      2010-09-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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