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海洋底熱水噴出環境下での硫化金属の水素還元システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23656558
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関東北大学

研究代表者

土屋 範芳  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (40207410)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード海底熱水鉱床 / 水素製造 / 硫化鉱物 / 酸化鉱物 / 水熱反応 / 熱水鉱床 / 硫化物 / バイオマス / アクティブ・マイニング / 硫化物鉱床 / レアメタル
研究概要

海洋底は,大陸地殻と比較してはるかに形成年代が若く,また熱水噴出口は基本的に拡大軸に位置しているため,初期熱水性鉱床は海洋底の中でももっとも若い地域に多く分布すると推定される.この結果,露出鉱床であろうと,潜頭鉱床であろうと,陸上で開発される鉱床に比べて海底面からの開発深度は浅いと考えられ,このような海洋底熱水鉱床の特質を利用して,アクティブ・マイニング技術を提唱するために.海洋底熱水噴出環境下での硫化金属の水素還元システム開発を行った.
この結果,水素を用いて黄鉄鉱を磁硫鉄鉱ならびに磁鉄鉱などのより還元性の低い硫化鉱物および酸化鉱物に転換できることを見いだした.さらに硫化物(硫化水素)の水熱反応により水素を生産できることを明らかにし,この水熱反応の基本的な反応メカニズムを解析することに成功した.この結果をさらに展開して,アルミニウムやアルミニウム廃棄物から水熱反応により水素を製造できることを明らかにした.このように水熱環境であれば金属や硫化物から水素を生産し,これを用いて金属硫化物を酸化物などの比較的扱いやすい鉱物として沈殿させる,アクティブ・マイニングの基礎概要を明らかにすることができた.

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Temperature- and pH-dependent mechanism of hydrogen production from hydrothermal reactions of sulfide2012

    • 著者名/発表者名
      Putri Setiani, Noriaki Watanabe, Atsushi Kishita, and Noriyoshi Tsuchiya
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 37 ページ: 18679-18687

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.10.013

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercritical Methanol Method for Direct Conversion of Microalgae Biomasses into Biodiesel2012

    • 著者名/発表者名
      DiahAjeng Setiawati, Arief Nuryadi, Noriaki Watanabe, Atsushi Kishita, Noriyoshi Tsuchiya
    • 雑誌名

      International Journal of Environment and Bioenergy

      巻: 3(1) ページ: 34-45

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sustainable and Enhanced Hydrogen Production from Biomass through Sulfur Redox Cycle using Georeactor2011

    • 著者名/発表者名
      Putri Setiani, Javier Vilcaez, Noriaki Watanabe, Atsushi Kishita, and Noriyoshi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Geothermal Resources Council Transaction

      巻: 35 ページ: 135-138

    • URL

      http://www.geothermal.org/transactions.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced hydrogen production from biomass via the sulfur redox cycle under hydrothermal conditions2011

    • 著者名/発表者名
      P. Setiani, J. Vilcaez, N. Watanabe, A. Kishita, N. Tsuchiya
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36(17) 号: 17 ページ: 10674-10682

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2011.06.012

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of generalzero-valent metals power of Co/W/Ni/Fe on hydrogen production with H2S as a reductant under hydrothermal conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Shiping Zhang, Fangming Jin, Xu Zeng, Jiajun Hu, Zhibao Huo, Yuanqing Wang,Noriaki Watanabe Nobuo Hirano, and Noriyoshi Tsuchiya
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36 号: 15 ページ: 8878-8884

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2011.04.227

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced hydrogen production from biomass via the sulfur redox cycle2011

    • 著者名/発表者名
      Putri Setiani, Javier Vilcaez, Noriaki Watanabe, Atsushi Kishita,
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36 ページ: 10674-10682

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of general zero-valent metals power of Co/W/Ni/Fe on hydrogen2011

    • 著者名/発表者名
      Shiping Zhang, Fangming Jin, Xu Zeng, Jiajun Hu, Zhibao Huo, Yuanqing
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 36 ページ: 8878-8884

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [備考]

    • URL

      http://geoserv.kankyo.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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