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ソーラー水素製造のためのプロトタイプ流動層反応器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22760689
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, 研究推進機構超域学術院, 准教授 (20361793)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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

反応性セラミックを反応媒体として用いる2段階水熱分解サイクルによる水素製造について、2段階反応により水を熱分解するプロトタイプ流動層反応器の開発を行った。この反応器は内部で酸素と水素を分離生成可能であり、二段階反応を一段階システム化することができる。5kW太陽炉シミュレーターによる照射試験により、本反応器による酸素と水素の同時生成・分離を実証した。この成果に基づき、この反応器システムによる水熱分解法及び装置に関して国内特許を出願した。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (34件) 備考 (6件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 高温太陽集熱によるソーラー水素製造技術2011

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

      日本エネルギー学会誌

      巻: 90 ページ: 339-350

    • NAID

      40018818288

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Thermochemical two-step water splitting by internally circulating fluidized bed of NiFe_2O_4 particles : Successive reaction of thermal-reduction and water-decomposition steps2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Tetsuro Mataga, Nobuyuki Kondo and Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36(8) ページ: 4757-4767

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferrite/Zirconia coated foam device prepared by spin coating for a solar demonstration of thermochemical water-splitting2011

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama, Nobuki Imaizumi, Jun Umeda, Taebeom Seo
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36[3] ページ: 2014-2028

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温太陽集熱によるソーラー水素製造技術2011

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      季報エネルギー総合工学

      巻: 34 ページ: 1-13

    • NAID

      40018818288

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetics of methane reforming over Ru/γ-Al_2O_3 catalyzed metallic foam at 650-900℃ for solar receiver-absorbers2011

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36 ページ: 203-215

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferrite/Zirconia coated foam device prepared by spin coating for a solar demonstration of thermochemical water-splitting2011

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36 ページ: 2014-2028

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermochemical two-step water splitting by internally circulating fluidized bed of NiFe_2O_4 particles : Successive reaction of thermal-reduction and water-decomposition steps2011

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36 ページ: 4757-4767

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温太陽集熱による水熱分解水素製造2011

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 雑誌名

      化学工学

      巻: 75 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-Step Thermochemical Cycles for High-Temperature Solar Hydrogen Production2010

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

      Advances in Science and Technology

      巻: 72 ページ: 119-128

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of the activity of nickel ferrites for solar hydrogen production by two-step thermochemical cycles2010

    • 著者名/発表者名
      Fernando Fresno, Tomoaki Yoshida, Nobuyuki Gokon, Rocio Fernandez-Saavedra and Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 35[16] ページ: 8503-8510

    • 関連する報告書
      2011 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, 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
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ni/MgO-Al_2O_3 and Ni-Mg-O catalyzed SiC foam absorbers for high temperature solar reforming of methane2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Yuhei Yamawaki, Nakazawa Daisuke and Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 35[14] ページ: 7441-7453

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ni/MgO-Al_2O_3 and Ni-Mg-O catalyzed SiC foam absorbers for high temperature solar reforming of methane2010

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 35 ページ: 7441-7453

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 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
      児玉竜也
    • 雑誌名

      ASME Journal of Solar Energy Engineering

      巻: 132

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of the activity of nickel ferrites for solar hydrogen production by two-step thermochemical cycles2010

    • 著者名/発表者名
      Fernando Fresno Garcia
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 35 ページ: 8503-8510

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of methane reforming over Ru/〓-Al_2O_3 catalyzed metallic foam at 650-900℃for solar receiver-absorbers

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Yuhei Yamawaki, Nakazawa Daisuke and Tatsuya Kodama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36[1] ページ: 203-215

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 反応性セラミックによる水の熱分解(22)二段階水熱分解サイクルの熱還元反応におけるセシ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
      日本・神奈川・慶応大学
    • 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CeO_2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
      日本・神奈川・慶応大学
    • 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
      日本・神奈川・慶応大学
    • 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
      日本・神奈川・慶応大学
    • 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
      日本・神奈川・神奈川大学
    • 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)NiFe_2O_4/m-ZrO_2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
      日本・神奈川・神奈川大学
    • 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
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      日本・神奈川・神奈川大学
    • 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
      日本・神奈川・神奈川大学
    • 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
      日本・神奈川・神奈川大学
    • 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ーガス化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
      日本・神奈川・神奈川大学
    • 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
      Solar PACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Continuous hydrogen production by an internally-curcurating fluidized particle bed reactor for thermochemical water splitting2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Tetsuro Mataga, Nobuki Imaizumi, Tsuyoshi Hatamachi and Nobuyuki Gokon
    • 学会等名
      Solar PACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [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, Naoki Sato, Tsuyoshi Hatamachi, Taebeom Seo, Nobuyuki Gokon, Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      Solar PACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] FUNDAMENTAL STUDY OF RADIATIVE TRANSFER ANALYSIS OF INTERNALLY CIRCULATING FLUIDIZED BED SOLAR REACTOR2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sakurai, So Sakuma, Nobuyuki Gokon, Koji Matsubara, and Tatsuya Kodama
    • 学会等名
      Solar PACES 2011
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Compar Ison Studies of reactivity on nickel-ferrite and cerium-oxide redox materials for two-step thermochemical water splitting below 1400℃2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Nobuki Imaizumi, Nobuyuki Gokon, Tsuyoshi Hatamachi, Daiki Aoyagi, Ken Kondo
    • 学会等名
      2011 Energy Sustainability Conference & Fuel Cell Conference
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison studies of reactivity on nickel-ferrite and cerium-oxide redox materials for two-step thermochemical water splitting below 1400℃2011

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 学会等名
      2011 Energy Sustainability Conference & Fuel Cell Conference
    • 発表場所
      アメリカ・カリフォルニア州・ワシントン
    • 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
      郷右近展之
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      スペイン・グラナダ
    • 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
      児玉竜也
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      スペイン・グラナダ
    • 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
      今泉伸樹
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      スペイン・グラナダ
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] FUNDAMENTAL STUDY OF RADIATIVE TRANSFER ANALYSIS OF INTERNALLY CIRCULATING FLUIDIZED BED SOLAR REACTOR2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井篤
    • 学会等名
      SolarPACES 2011
    • 発表場所
      スペイン・グラナダ
    • 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
      日本・大阪・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
      日本・大阪・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分解サイクル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
      日本・大阪・関西大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 二段階水熱分解セラミックの高活性化に関する研究2010

    • 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
      日本・東京・工学院大学
    • 年月日
      2010-08-02
    • 関連する報告書
      2010 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20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
    • 年月日
      2010-08-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 石英窓型ソーラー改質器のためのNi系触媒デバイスの開発2010

    • 著者名/発表者名
      山脇悠平
    • 学会等名
      第20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
    • 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 : NaCl/MgO composite thermal storage for double-walled reactor tubes2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Gokon, Shingo Yamashita, Shogo Takahashi, Tatsuya Kodama and Taebeom Seo
    • 学会等名
      Solar PACES2010
    • 発表場所
      Perpinan, France
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 5kWth-solar demonstration of a ferrite foam device reactor for thermochemical two-step water-splitting2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama, Taebeom Seo, Nobuyuki Gokon, Ju Han Lee, Sang Joon Oh, Koichi Sakai, Nobuki Imaizumi
    • 学会等名
      Solar PACES2010
    • 発表場所
      Perpinan, France
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [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, Tatsuya Kodama, Shingo Yamashita, Tsuyoshi Hatamachi and Taebeom Seo
    • 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
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Two-Step Thermochemical Cycles for High-Temperature Solar Hydrogen Production2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kodama and Nobuyuki Gokon
    • 学会等名
      CIMTEC2010 12th International ceramic congress
    • 発表場所
      Montecatini Terme, Tuscany, Italy
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [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
      郷右近展之
    • 学会等名
      ASME 2010 4^<th> International Conference of Energy Sustainability(ES2010)
    • 発表場所
      アメリカ・アリゾナ州・フェニックス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Two-Step Thermochemical Cycles for High-Temperature Solar Hydrogen Production2010

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 学会等名
      CIMTEC2010 12^<th> International ceramic congress
    • 発表場所
      イタリア・トスカーナ州・モンテカティニテルメ
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molten-salt tubular absorber/reformer (MoSTAR) project : NaCl/MgO composite thermal storage for double-walled reactor tubes2010

    • 著者名/発表者名
      郷右近展之
    • 学会等名
      SolarPACES2010
    • 発表場所
      フランス・ペルピニャン
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 5kW_<th>-solar demonstration of a ferrite foam device reactor for thermochemical two-step water-splitting2010

    • 著者名/発表者名
      児玉竜也
    • 学会等名
      SolarPACES2010
    • 発表場所
      フランス・ペルピニャン
    • 関連する報告書
      2010 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
      2011 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
      2011 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
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2011 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
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 内循環流動層を用いた水熱分解装置及び水熱分解法2012

    • 発明者名
      児玉竜也,郷右近展之,櫻井篤,松原幸治
    • 権利者名
      新潟大学
    • 産業財産権番号
      2012-018199
    • 出願年月日
      2012-01-31
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [産業財産権] 内循環流動層を用いた水熱分解装置及び水熱分解法2012

    • 発明者名
      児玉竜也, 郷右近展之, 櫻井篤, 松原幸治
    • 権利者名
      新潟大学
    • 産業財産権番号
      2012-018199
    • 出願年月日
      2012-01-31
    • 関連する報告書
      2011 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2010

    • 発明者名
      児玉竜也, 郷右近展之
    • 権利者名
      新潟大学
    • 出願年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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