バイオマスの急速熱分解により得られるバイオオイルからの水素製造プロセスの開発

• 研究課題/領域番号: 23560982
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岩佐 信弘 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30223374)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011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: バイオマス / 水素製造 / 水蒸気改質 / ニッケル / スメクタイト / CO / 選択的除去 / 水素 / エタノール / グリセリン / 一酸化炭素選択除去 / バイオオイル / 酢酸

研究成果の概要

バイオマス資源を水素に高効率で変換して燃料電池へ応用することを目的に，酢酸，エタノール，グリセリンを原料とする水蒸気改質による水素製造について検討した。ニッケルを含む合成スメクタイトがこれらの反応に対して高い活性および安定性を示すことを明らかにした。改質ガス中に含まれる一酸化炭素を選択的に除去する方法として水素化法について検討し，ニッケル含有スメクタイトに微量の白金を添加した触媒が，活性が高いばかりでなく共存する二酸化炭素の水素化が抑制できることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Selective methanation of CO in H2-rich gas stream by synthetic nickel-containing smectite based catalysts (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yoshida, Kou Watanabe, Nobuhiro Iwasa, Shin-ichiro Fujita, Masahiko Arai
  • 雑誌名: Applied Catalysis B: Environmental 巻: 162 ページ: 93-97
  • DOI: 10.1016/j.apcatb.2014.06.029
  • NAID: 120005526508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of alkali metal modification and reaction conditions on the catalytic activity and stability of Ni containing smectite-type material for steam reforming of acetic acid (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Iwasa, Toshiyuki Yamane, Masahiko Arai
  • 雑誌名: International Journal of Hydrogen Energy 巻: 36 ページ: 5904-5911
  • 査読あり
• [学会発表] ニッケル系触媒を用いたグリセリンの水蒸気改質による水素製造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 早川翔太，岩佐信弘，荒井正彦
  • 学会等名: 第44回石油・石油化学討論会
  • 発表場所: 旭川グランドホテル（旭川市）
  • 年月日: 2014-10-16 – 2014-10-17
• [学会発表] Ni系合成スメクタイト触 媒を用いたエタノール水蒸気改 質による水素製造(北海道大)○ (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩佐信弘，山岡亮平，荒井正彦
  • 学会等名: 第114回触媒討論会
  • 発表場所: 広島大学（東広島市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] Ni 含有スメクタイ ト触媒を用いた改質ガス からの CO の選択的メタ ン化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 昂，岩佐信弘，荒井正彦
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学（秋田市）
• [学会発表] Ni 系合成スメクタイト触媒を用いたエタノール水蒸気改質による水素製造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡亮平，岩佐信弘，荒井正彦
  • 学会等名: 第22回化学工学・粉体工学研究発表会
  • 発表場所: 函館市産学官交流プラザ（北海道）
• [学会発表] Ni を含有するスメクタ イト触媒を用いた酢酸の水 蒸気改質による水素製造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩佐信弘，山根俊幸，荒井正彦
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学（北海道）