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炭素資源の直接光照射式ソーラーガス化反応器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22560836
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関新潟大学

研究代表者

籏町 剛  新潟大学, 工学部, 技術専門職員 (40456356)

研究分担者 児玉 竜也  新潟大学, 自然科学系, 教授 (60272811)
連携研究者 児玉 竜也  新潟大学, 自然科学系, 教授 (60272811)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードエネルギー生成 / 変換 / 太陽熱利用 / 石炭・バイオマスガス化 / 流動層反応器 / 増熱技術 / 新エネルギー / バイオマスガス化 / エネルギー転換
研究概要

サンベルトでのビームダウン太陽集光システムでの利用を想定した石炭やバイオマスなどを原料とするソーラーガス化反応システムの構築を目的として、ラボスケールの直接採光式の流動層反応器をステンレスで作製し、石炭コークスおよび褐炭を用いてその有用性を検討した。ガス化反応試験はキセノンアーク灯(放射束3キロワット)によるサンシミュレータにより上部より照射しながらバッチ式で行った。実験の結果、反応器の採光口以外の断熱,水蒸気改質の場合は反応器内へ導入する水蒸気濃度を高くすることが反応速度を向上させるのに効果的であることがわかった。また、流動コークスが反応器内を循環しやすいよう、ドラフト管を取り付けてその内外でガスの線流速を変えることで、コークス温度が均一になり反応域が広がり反応速度が増した。それに併せて、コークスの流動性を上げるための工夫を凝らしたところ、さらに反応性が向上し、光/化学エネルギー転換効率は最大13パーセントときわめて高い値を記録した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (30件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Oxygen-releasing step of nickel ferrite based on Rietveld analysis for thermochemical two-step water-splitting2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 38 号: 12 ページ: 4935-4944

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2013.02.014

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2 gasification of coal cokes using internally circulating fluidized bed reactor by concentrated Xe-light irradiation for solar gasification2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Ryuta Ono, Tsuyoshi Hatamachi, Li Liuyun, Hee-Joon Kim, Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 37[17] ページ: 12128-12137

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2 gasification of coal cokes using internally circulating fluidized bed reactor by concentrated Xe-light irradiation for solar gasification2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 37 号: 17 ページ: 12128-12137

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2012.05.133

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coal Coke gasification in a windowed solar chemical reactor forbeam-down optics2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Nobuyuki Gokon, Shu-ich Enomoto, Shouta Itoh, Tsuyoshi Hatamachi
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering

      巻: 132[4]

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coal Coke gasification in a windowed solar chemical reactor for beam-down optics2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering

      巻: 132(4)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 太陽光照射による石炭ガス化(12)石炭コークスによる内循環流動層の水蒸気ソーラーガス化2013

    • 著者名/発表者名
      伊沢 拓耶
    • 学会等名
      第93回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      立命館大学, 滋賀
    • 関連する報告書
      2012 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(26)CeO2を用いた二段階水熱分解サイクルの反応速度解析2013

    • 著者名/発表者名
      石田 知也
    • 学会等名
      第93回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      立命館大学, 滋賀
    • 関連する報告書
      2012 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(25)Ni系触媒セラミック発泡体デバイスを用いたソーラー水蒸気改質2013

    • 著者名/発表者名
      中村 彰兵
    • 学会等名
      第93回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      立命館大学, 滋賀
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The basic study about reforming biomass-tar using catalysts for solar energy biomass gasfication2012

    • 著者名/発表者名
      Liuyun Li, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama, Tadaaki Shimizu and Hee Joon Kim
    • 学会等名
      SolarPACES 2012
    • 発表場所
      Marrakech, Morocco
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Steam gasification of coal cokes using fluidized bed reactor for solar thermochemical conversion2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Ryuta Ono, Kei Omori, Tsuyoshi Hatamachi, Li Liuyun, Hee Joon Kim, Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      SolarPACES 2012
    • 発表場所
      Marrakech, Morocco
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Two-step switching test of water-splitting process using internally-circulating fluidized bed reactor2012

    • 著者名/発表者名
      Kei Omori
    • 学会等名
      SolarPACES 2012
    • 発表場所
      Marrakech, Morocco
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 発泡体反応デバイスによる水熱分解サイクル試験2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 直樹
    • 学会等名
      第21回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      工学院大学, 東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Na2CO3/MgO溶融塩ソーラーレシーバー反応管に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      高橋 将吾
    • 学会等名
      第21回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      工学院大学, 東京
    • 関連する報告書
      2012 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水蒸気ガス化反応器の研究2012

    • 著者名/発表者名
      小野 龍太
    • 学会等名
      第21回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      工学院大学, 東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ソーラー改質用Ni/MgO-Al2O3触媒デバイスの開発2012

    • 著者名/発表者名
      嶋脇 一賢
    • 学会等名
      第21回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      工学院大学, 東京
    • 関連する報告書
      2012 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(22)二段階水熱分解サイクルの熱還元反応におけるセリウム酸化物のリートベルト解析2012

    • 著者名/発表者名
      田中良樹
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 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(23)二段階水熱分解サイクルにおけるCeO2の熱還元反応の速度解析2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤祐輔
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 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(24)二段階熱化学サイクルにおけるセリウム酸化物の水熱分解活性2012

    • 著者名/発表者名
      佐川幸
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 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(25)内循環流動層の光照射による新型反応システム-VI2012

    • 著者名/発表者名
      大森圭
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 関連する報告書
      2011 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(19)二段階水分解サイクルにおけるフェライトのリートベルト解析2011

    • 著者名/発表者名
      近藤建
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 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(20)NiFezOa/m-ZrO2発泡体反応デバイスの太陽炉試験2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤直樹
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 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(21)CeO_2粒子による二段齢分解サイ2011

    • 著者名/発表者名
      青柳大樹
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 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(23)セラミック発泡体触媒デバイスによる高温下でのCO_2改質の速度論解析2011

    • 著者名/発表者名
      嶋脇一賢
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 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(24)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・V2011

    • 著者名/発表者名
      高橋将吾
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 太陽光照射による石炭ガス化(11)3kWビーム照射による石炭コークス流動層のソーラガス化2011

    • 著者名/発表者名
      小野龍太
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 3kWth Internally circulating fluidized bed reactor for solar gasification of coal cokes2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Ryuta Ono, Tsuyoshi Hatamachi, Li Liuyun, Hee Joon Kim, Atsushi Sakurai, Koji Matsubara, Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison studies of reactivity on nickel-ferrite and cerium-oxide redox materials for thermochemical water splitting below 1400℃2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      2011 Energy Sustainability Conference & Fuel Cell Conference
    • 発表場所
      Washington D.C., U.S.A.
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 3kW_<th> Internally circulating fluidized bed reactor for solar gasification of coal cokes2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Continuous hydrogen production by an internally-circulating fluidized particle bed reactor for thermochemical water splitting2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Activity test of a ferrite foam device reactor for solar thermochemical two-step water-splitting2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuki Imaizumi
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] リートベルト解析による二段階水熱分解セラミックの反応性向上に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      近藤建
    • 学会等名
      第20回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] セリウム酸化物による二段階水熱分解サイクル2011

    • 著者名/発表者名
      青柳大樹
    • 学会等名
      第20回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 内循環流動層反応器による二段階水熱分解反応の一段階システム化に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      又賀哲郎
    • 学会等名
      第20回日本エネルギー学会大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 5kW太陽集光器によるフェライト担持発泡体デバイスの水熱分解試験2010

    • 著者名/発表者名
      今泉伸樹
    • 学会等名
      第19回エネルギー学会大会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都)
    • 年月日
      2010-08-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molten-salt tubular absorber/reformer (MoSTAR) project : Reforming performance of reactor tubes during intermittent heating2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon
    • 学会等名
      ASME 2010 4th International Conference of Energy Sustainability (ES2010)
    • 発表場所
      Phoenix, Arizona, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 太陽熱発電・燃料化技術-太陽熱から電力・燃料をつくる2012

    • 著者名/発表者名
      吉田一雄,郷右近展之,児玉竜也(著)
    • 総ページ数
      174
    • 出版者
      日本エネルギー学会(編)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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