水素生成分離や撹拌における革新的なプロセス強化実現のための薄膜誘導加熱技術開発

• 研究課題/領域番号: 24K07453
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21010:電力工学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中尾 一成 大阪大学, 接合科学研究所, 招へい教授 (50586469)
• 研究分担者: 麻 寧緒 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (10263328) ; 中道 正紀 福井工業大学, 工学部, 教授 (70736115)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 誘導加熱 / 薄膜 / 水素生成分離 / 撹拌 / プロセス強化

研究開始時の研究の概要

電磁誘導下において薄膜化された導体を置くと漏れ磁束により自己誘導加熱するとともに周辺の導体部位も誘導加熱される。この薄膜効果や制御性を最大限に利用するために薄膜を撹拌翼、膜反応器に内蔵したシステムを提案した。これら薄膜への電力供給がどのように撹拌の伝熱、加熱時間や反応・膜分離の水素転換率、分離速度に影響を及ぼすかを現象論的に把握することは重要である。具体的には材質、膜間距離、膜の多孔性の有無などの物性や構造、周波数、電流などを可変させた"誘導加熱薄膜構造体”を構成する。これらが誘起する電流分配が撹拌や反応・分離条件と相まって本システムにどのような影響を及ぼすかを解析的、実験的に検証する。