沸騰現象のアナロジーを活かした有機ハイドライド法の高効率化への革新的アプローチ

• 研究課題/領域番号: 25K21712
• 研究種目: 挑戦的研究(開拓)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 森 昌司 九州大学, 工学研究院, 教授 (10377088)
• 研究期間 (年度): 2025-06-27 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2027年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2026年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
• キーワード: 沸騰アナロジー / 有機ハイドライド / 触媒反応 / 高効率化

研究開始時の研究の概要

本研究は、有機ハイドライド法において脱水素反応中に発生する水素気泡を、ハニカム多孔体により階層的かつ受動的に制御することで、反応効率の向上を図る新たな手法を提案・実証するものである。従来は主に触媒性能の改良が重視されてきたが、近年では高物質流束化による装置の小型化や低コスト化が求められており、気泡の蓄積による物質移動の律速が課題となっている。本研究では、沸騰伝熱分野で蓄積された気液二相流の制御技術を応用し、反応温度の安定化と液相の供給促進を両立するハニカム構造の最適設計を行う。これにより、反応器の性能向上およびプロセス全体の高効率化を目指す。