| 研究概要 |
熱エネルギーを利用して, 化学反応によりエネルギー貯蔵物質を合成する方法の開発を目指して, 熱化学分解による水からの水素製造とケミカルヒートポンプによる熱の高度化技術を研究する.
1.熱化学分解プラントの開発, 4つの気固反応から成るUT-3サイクルを小型の実験プラントを組み上げて実証することを試みている. 4反応を直接に接続することの可能性を明らかにし, またペレットの繰り返し使用に伴う反応性の変化を検討した.
2.水素製造プラント用耐食材料の開発 材料としてSUS310を取り上げ, 臭素-酸素雰囲気中での高温腐食挙動を調べた. 合金成分のニッケル, 鉄およびクロムは臭化物となり表面から蒸発することが明らかにされた. 酸化膜の効果は今後の検討課題である.
3.高温度水素分離膜の開発 水素製造プラントの生成ガスを冷却凝縮で分離を行う代わりに, 膜分離を導入して効率向上を図るべく, セラミック管上にガラス膜の生成を試みた. 生成された膜によるメタンー炭酸ガス, 炭酸ガスー水素系の分離実験を行い, 分離係数を得た.
4.低位数エネルギー用ケミカルヒートポンプの開発 80°C近傍の熱を, 150°C近くにまで汲み上げるヒートポンプとして, アモトンの水素化による2-プロパノール生成反応を取り上げて実験した. 触媒としてニッケル微粒子を用いたが, 一層の性能向上が必要である.
5.工場排熱利用ケミカルヒートポンプの開発 大量に排出される200°C近傍の熱を350°Cにまで汲み上げるケミカルヒートポンプとして ベンゼンの水素化を実験した. 反応速度を実験式にまとめ, 熱回収と反応器の機能を兼ね備えた装置の動作特性をシュミレーションで明らかにし, 最適な装置形状が検討された.
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