• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

バイオマスガス化SOFC複合システムにおける燃料精製技術のLCA的検討

研究課題

研究課題/領域番号 26420887
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 エネルギー学
研究機関東京理科大学

研究代表者

堂脇 清志  東京理科大学, 理工学部経営工学科, 教授 (50339115)

研究分担者 小井土 賢二  福島大学, 共生システム理工学類, 特任准教授 (60611762)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードバイオマスガス化システム / 燃料電池 / バイオ水素 / 不純物除去 / 2段式PSA / LCA / ブルータワーガス化炉 / ハスクレイ / 酸化鉄 / エクセルギー効率 / インパクト指標 / バイオマスガス化 / 水素利用システム / SOFC(固体酸化物形燃料電池) / 硫黄分離技術 / ライフサイクルアセスメント指標 / 脱硫プロセス / 二酸化炭素吸着 / バイオ燃料 / 国際情報交換(米国)
研究成果の概要

本研究は、バイオマスガス化プロセスから得られる水素を燃料電池に供給するシステムを対象に、燃料中に含まれる不純物(硫化水素)による性能影響、酸化金属による化学吸着及び非晶質アルミニウムケイ酸塩と粘土の複合体による物理吸着による不純物除去の検討、及び燃料製造までの部分のライフサイクルアセスメントを行った。
その結果、バイオマスガス化SOFCとの複合発電の正味発電効率は、硫化水素の含有量により23.4~19.8%-LHVと評価した。また、非生物系資源枯渇や地球温暖化のインパクト指標おいては、脱硫に用いる金属の減少や2段式PSAの導入等の対策により、それぞれ88.7%及び65.4%の改善が得られた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 9件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] コネチカット大学エネルギー工学センター(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fate of sulphur during simultaneous gasification of lignin-slurry and removal of hydrogen sulphide over calcium aluminate supported nickel oxide catalyst.2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Koido, Yutaro Watanabe, Tomoyuki Ishiyama, Teppei Nunoura, Kiyoshi Dowaki
    • 雑誌名

      Journal of Cleaner Production

      巻: 141 ページ: 568-579

    • DOI

      10.1016/j.jclepro.2016.09.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal of a Highly-efficient Purification System for Hydrogen Production to Achieve a Lower LCCO<sub>2</sub> Level2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi DOWAKI, Taira NAGAISHI, Kenji KOIDO, Mitsuo KAMEYAMA
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 95 号: 8 ページ: 615-620

    • DOI

      10.3775/jie.95.615

    • NAID

      130005261127

    • ISSN
      0916-8753, 1882-6121
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A LIFE CYCLE ANALYSIS ON LOW-PRESSURE METHANOL PRODUCTION THROUGH BIOMASS GASIFICATION2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Ishiyama, Kenji Koido, Teppei Nunoura, Kiyoshi Dowaki
    • 雑誌名

      Proceedings Venice2016, Sixth International Symposium on Energy from Biomass and Waste

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Life cycle assessment of the fast biomethane production from food wastes and driving in Nakhon Nayok Province, Thailand2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Koido, Hisae Takeuchi, Tatsuya Hasegawa, Kiyoshi Dowaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the ECO-BIO 2016

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオ水素燃料利用による硫黄分劣化を考慮した固体酸化物形燃料電池の発電特性2016

    • 著者名/発表者名
      大島敏正,小井土賢二,堂脇清志
    • 雑誌名

      第11回バイオマス科学会議講演要旨集

      巻: - ページ: 71-72

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] バイオ合成ガスの多段型乾式脱硫プロセスに資する高温ガス精製2016

    • 著者名/発表者名
      小井土賢二,黒田祥平,渡辺佑太郎,堂脇清志,布浦鉄兵
    • 雑誌名

      第11回バイオマス科学会議講演要旨集

      巻: - ページ: 69-70

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] PEFC-CGSにおけるCO2排出量及び資源枯渇を考慮した統合化指標の提案2016

    • 著者名/発表者名
      神野裕亮,小井土賢二,堂脇清志
    • 雑誌名

      第11回日本LCA学会研究発表会講演要旨集

      巻: - ページ: 350-351

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Proposal of a Highly-efficient Purification System for Hydrogen Production to Achieve a Lower LCCO2 Level2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi DOWAKI, Taira NAGAISHI, Kenji KOIDO, Mitsuo KAMEYAMA
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌(アジアバイオマス科学会議特集号)

      巻: -

    • NAID

      130005261127

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A proposal of the integrated performance indicator of residential fuel cell power system in consideration of eco-burden and resource depletion2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Jinno, Kenji Koido and Kiyoshi Dowaki
    • 雑誌名

      Proceedings of EcoDesign 2015 International Symposium

      巻: - ページ: 846-850

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Well-to-wheel analysis on biomethane from food wastes in Nakhon Nayok province, Thailand2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Koido, Hisae Takeuchi, Tatsuya Hasegawa and Kiyoshi Dowaki
    • 雑誌名

      Proceedings of EcoDesign 2015 International Symposium

      巻: - ページ: 856-858

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Life cycle analysis on macroalgae procurement for sustainable feedstock of biofuel2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Koido, Hisae Takeuchi, Tatsuya Hasegawa, Kiyoshi Dowaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on EcoTopia Science 2015

      巻: - ページ: 1170-1170

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオ水素製造過程の生成ガスを燃料とする水素内燃エンジンハイブリッドトラックの検討-生成ガスの性状と燃焼・排出ガス特性、航続距離について-2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤由雄, 山本敏朗, 川野大輔, 高木靖雄, 堂脇清志
    • 雑誌名

      平成26年度交通安全環境研究所フォーラム2014講演概要

      巻: - ページ: 89-90

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ブルータワープロセス後段におけるガス精製システムの研究2014

    • 著者名/発表者名
      大久保 塁,小井土 賢二,堂脇 清志,末益 匠,亀山 光男
    • 雑誌名

      第23回日本エネルギー学会予稿集

      巻: - ページ: 196-197

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 2 段 PSA と酸化金属を用いた複数段でのバイオ水素の低温脱硫システムの環境評価2017

    • 著者名/発表者名
      黒田祥平,堂脇清志
    • 学会等名
      第12回日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      つくば(産業技術総合研究所)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低圧バイオメタノール合成システムのインパクト評価2017

    • 著者名/発表者名
      石山智之,布浦鉄兵,堂脇清志
    • 学会等名
      第12回日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      つくば(産業技術総合研究所)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 植物への CO2 施用を考慮した PSA の LCA 評価2017

    • 著者名/発表者名
      永石平,井手啓介,亀山光男,堂脇清志
    • 学会等名
      第12回日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      つくば(産業技術総合研究所)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2段PSAと酸化金属を用いた複数段でのバイオ水素の低温脱硫システムの設計2017

    • 著者名/発表者名
      黒田祥平,永石平,堂脇清志,亀山光男
    • 学会等名
      第12回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バイオマスガス化水素精製を目途としたtwo-step PSAにおける非定常モデル解析2017

    • 著者名/発表者名
      永石平,近藤頌大,黒田祥平,堂脇清志,亀山光男
    • 学会等名
      第12回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Bio-H2における2-stepPSAに関するエクセルギー解析2017

    • 著者名/発表者名
      近藤頌大,永石平,黒田祥平,堂脇清志,亀山光男
    • 学会等名
      第12回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A LIFE CYCLE ANALYSIS ON LOW-PRESSURE METHANOL PRODUCTION THROUGH BIOMASS GASIFICATION2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Ishiyama, Kenji Koido, Teppei Nunoura, Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      6th International Symposium on Energy from Biomass and Waste
    • 発表場所
      Italy (Venetia)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The LCA study of the gas cleaning system using HAS-Clay as an adsorbent for Bio-H2 purification.2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kuroda, Kenji Koido, Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      The 12th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 発表場所
      京都(Kyoto TERRSA)
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of hydrogen utilization by life cycle assessment focusing on fuel cell.2016

    • 著者名/発表者名
      Taira Nagaishi, Kenji Koido, Mitsuo Kameyama, Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      The 12th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 発表場所
      Japan(Kyoto TERRSA)
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオ水素精製における乾式低温脱硫剤の温度別性能評価と環境負荷分析2016

    • 著者名/発表者名
      黒田祥平,小井土賢二,堂脇清志
    • 学会等名
      第25回日本エネルギー学会
    • 発表場所
      東京(工学院大学)
    • 年月日
      2016-08-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] PEFC-CGSにおけるCO2排出量及び資源枯渇を考慮した統合化指標の提案2016

    • 著者名/発表者名
      神野裕亮,小井土賢二,堂脇清志
    • 学会等名
      ,第11回日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオ水素燃料利用による硫黄分劣化を考慮した固体酸化物形燃料電池の発電特性2016

    • 著者名/発表者名
      大島敏正,小井土賢二,堂脇清志
    • 学会等名
      第11回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      新潟市・朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオ合成ガスの多段型乾式脱硫プロセスに資する高温ガス精製2016

    • 著者名/発表者名
      小井土賢二,黒田祥平,渡辺佑太郎,堂脇清志,布浦鉄兵
    • 学会等名
      第11回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      新潟市・朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-01-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A proposal of purification system of hydrogen production for achieving a lower LCCO2 level and a higher conversion efficiency2016

    • 著者名/発表者名
      K. Dowaki, T. Nagaishi, K. Koido, M. Kameyama
    • 学会等名
      ACBS2016-3rd Asian Conference on Biomass Science
    • 発表場所
      Niigata, Toki convention center, Japan
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exergy and LCI evaluation of methanol production system through biomass gasification2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Ishiyama, Kenji Koido, Teppei Nunoura, Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Biomass Science (ACBS2016b)
    • 発表場所
      Malaysia(Penang)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A system analysis of storage alloy for Bio-H2 in consideration of the purification performance2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Dowaki, Noboru Katayama, Taira Nagaishi, Shohei Kuroda, Mitsuo Kameyama
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Biomass Science (ACBS2016b)
    • 発表場所
      Malaysia(Penang)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A proposal of the integrated performance indicator of residential fuel cell power system in consideration of eco-burden and resource depletion2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Jinno, Kenji Koido and Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      EcoDesign 2015
    • 発表場所
      Tokyo International Forum, Japan
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Well-to-wheel analysis on biomethane from food wastes in Nakhon Nayok province, Thailand2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Koido, Hisae Takeuchi, Tatsuya Hasegawa and Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      EcoDesign 2015
    • 発表場所
      Tokyo International Forum
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Life cycle analysis on macroalgae procurement for sustainable feedstock of biofuel2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Koido, Hisae Takeuchi, Tatsuya Hasegawa, Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      EcoTopia Science 2015
    • 発表場所
      Nagoya University, Japan
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blue Towerプロセスからの燃料供給を想定したバイオ水素燃料によるSOFCの発電特性2015

    • 著者名/発表者名
      大島敏正,小井土賢二,堂脇清志
    • 学会等名
      第10回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      茨城県・(独)産業技術総合研究所つくば中央 共同講堂
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] EFB(パーム残渣)のガス化による水素製造と水素クラッキングシステムの評価2015

    • 著者名/発表者名
      永石平,石山智之,小井土賢二,堂脇清志
    • 学会等名
      第10回バイオマス科学会議
    • 発表場所
      茨城県・(独)産業技術総合研究所つくば中央 共同講堂
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオ水素製造過程の生成ガスを燃料とする水素内燃エンジンハイブリッドトラックの検討-生成ガスの性状と燃焼・排出ガス特性、航続距離について-2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤由雄, 山本敏朗, 川野大輔, 高木靖雄, 堂脇清志
    • 学会等名
      交通安全環境研究所フォーラム2014
    • 発表場所
      東京都・国際連合大学 ウ・タント国際会議場
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Sulphur distribution to products in wet biomass gasification2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Koido, Yutaro Watanabe, Kiyoshi Dowaki
    • 学会等名
      11th International Conference on EcoBalance
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center (Epochal Tsukuba, Japan)
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ブルータワープロセス後段におけるガス精製システムの研究2014

    • 著者名/発表者名
      大久保 塁,小井土 賢二,堂脇 清志,末益 匠,亀山 光男
    • 学会等名
      第23回日本エネルギー学会
    • 発表場所
      福岡県・九州大学 箱崎キャンパス
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 水素回収法2015

    • 発明者名
      堂脇直城,亀山光男,堂脇清志
    • 権利者名
      堂脇直城,亀山光男,堂脇清志
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi