ゼロ・エミッション燃焼を目指した超希薄燃料のプラズマ無炎燃焼の開発

• 研究課題/領域番号: 26630105
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小野 亮 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (90323443)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: プラズマ支援燃焼 / 希薄燃焼 / 低エミッション / バリア放電 / 活性種 / ストリーマ放電

研究成果の概要

本研究では、化石燃料の燃焼排ガス中の環境汚染物質を極限まで減らすゼロ・エミッション燃焼を目指した新しい燃焼技術として、従来の触媒燃焼に代わる希薄燃料のプラズマ支援燃焼を提案し、その可能性について実験的検証を行った。バリア放電を予熱した希薄メタン－空気混合気の燃焼に適用し、本手法が低エミッション燃焼を実現できる可能性を示すことができた。また、高温下での放電の挙動を調べるため、室温から900℃の範囲で放電の観測も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Optical diagnostics of reactive species in atmospheric-pressure nonthermal plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ono
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 巻: 49 号: 8 ページ: 083001-083001
  • DOI: 10.1088/0022-3727/49/8/083001
  • 査読あり
• [雑誌論文] 負極性ストリーマ放電のシミュレーションモデルの構築と進展機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 大揮, 花川 亘, 小室 淳史, 小野 亮
  • 雑誌名: 静電気学会誌 巻: 39 ページ: 204-209
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simulated streak pictures for the production of chemical species in an atmospheric pressure streamer discharge (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Komuro and R. Ono
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 42 号: 10 ページ: 2406-2407
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2323063
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 高温下における大気圧ストリーマ放電の計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 釜倉 拓, 小野 亮
  • 学会等名: 2016年度静電気学会春期講演会
  • 発表場所: 東京大学（東京都、文京区）
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 低NOx化に向けたプラズマ支援燃焼の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田 智彦, 小倉 一晃, 寺本 慶之, 小野 亮
  • 学会等名: 2016年度静電気学会春期講演会
  • 発表場所: 東京大学（東京都、文京区）
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 高温下における大気圧ストリーマ放電の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 釜倉 拓, 小野 亮
  • 学会等名: 第39回静電気学会全国大会
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都、八王子市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] 低エミッションを目指したプラズマ支援燃焼の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 智彦, 小倉 一晃, 寺本 慶之, 小野 亮
  • 学会等名: 第39回静電気学会全国大会
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都、八王子市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] 負極性ストリーマ放電の進展およびOH計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 花川 亘, 石橋 祐太, 米森 星矢, 小室 淳史, 小野 亮
  • 学会等名: 2015年静電気学会春期講演会
  • 発表場所: 東京大学 （東京都、文京区）
  • 年月日: 2015-03-05
• [学会発表] 負極性ストリーマ放電のシミュレーションおよび実験計測との比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 大揮, 花川 亘, 小室 淳史, 小野 亮
  • 学会等名: 2015年静電気学会春期講演会
  • 発表場所: 東京大学 （東京都、文京区）
  • 年月日: 2015-03-05
• [学会発表] 2次元LIFを用いた連続パルス放電中OHラジカルの挙動観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石橋 祐太, 寺本 慶之, 小野 亮
  • 学会等名: 2015年静電気学会春期講演会
  • 発表場所: 東京大学 （東京都、文京区）
  • 年月日: 2015-03-05
• [学会発表] パルス時間間隔がストリーマ放電に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石橋 祐太, 寺本 慶之, 小野 亮
  • 学会等名: 第38回静電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島国際大学 （広島県、広島市）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-09
• [学会発表] 負極性ストリーマ放電の進展計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 花川 亘, 石橋 祐太, 米森 星矢, 小室 淳史, 小野 亮
  • 学会等名: 第38回静電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島国際大学 （広島県、広島市）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-09
• [学会発表] 数値解析による負極性及び正極性ストリーマコロナ放電の進展過程の比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 大輝, 小野 亮
  • 学会等名: 第38回静電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島国際大学 （広島県、広島市）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-09