| 研究概要 |
本研究では,海外のサンベルトの大型集光システムで得られる1400〜1500℃の高温太陽熱を熱源として,水熱分解性セラミック(フェライト/ジルコニア担持体)による2段階水熱分解サイクルを行うための高水熱分解性セラミックの開発と,その反応デバイス化を行った。19年度は下記の研究成果を得た。
(1)高水熱分解性セラミック微粉体の開発:フェライト反応体へのドープ金属として最も活性向上効果の高いNiと、それに続くMnとの2金属ドープ系について検討を行い,Ni_<0.5>Mn_<0.5>O_4が従来のNiフェライトを超える活性を有することを見出した。また,Niフェライトのm-ZrO_2あるいはYSZ担持体では熱還元温度を従来の1400℃から1500℃にすることでフェライトの反応効率がそれぞれ80%,50%に高まることを見出し,良好なサイクル反応性も得られることを確認した。
(2)高水分解性セラミックによる新規発泡体反応デバイスの開発:黒崎播磨(株)と協力し,スピンコート法によって水熱分解性セラミック微粉体を担持したジルコンヒア発泡体の反応デバイスを作製することができた。太陽光シミュレーターで活性試験を行い,1200-1500℃のサイクル反応で繰り返し水分解を行えることを確認した。
(3)従来型水分解器の反応デバイスの改良研究:米国サンディア国立研究所が開発するロータリー型水熱分解器の反応デバイスについて,これまでの知見からFe_3O_4/YSZを反応体とする改良案を提案し,同研究所のMiller, Siegelがこのデバイス作成法,性能についての検討を開始した。
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