水素ハイドレートの合成とそのエネルギー輸送・貯蔵媒体への利用

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19656251
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 平井 寿子 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (60218758)
• キーワード: 水素ハイドレート / 低温・高圧 / 水素利用技術 / 貯蔵条件 / 水素結合 / filled ice型ハイドレート

研究概要

水素は燃焼すると水だけが残り、二酸化炭素を放出しない環境低負荷のエネルギー資源である。近年、水素がメタンハイドレートと同様の包摂水和物を形成することが報告され、この包摂水和物の水素貯蔵媒体としての可能性が注目されている。水素の場合、分子サイズが小さいため、種々の氷多形構造の水分子ネットワークの間隙に入り込み、包摂水和物より高密度の水素吸蔵氷物質群が形成される可能性がある。本研究では、氷構造の水素吸蔵能力をいかし、氷構造の多様性を利用して高密度水素吸蔵氷物質を作成し、それらの基本物性を明らかにし、水素エネルギー輸送・貯蔵媒体としての利用技術開発を行うための基礎知識を得る。平成20年度は水素ハイドレートを実際に水素貯蔵媒体として利用することを念頭に置き、現実的に考えられる貯蔵条件である、低圧下で低温下条件下の実験を行い、生成過程や安定性を調べた。従来、従来知られていなかった包摂型水素ハイドレートとfilledice型水素ハイドレのそう関係を明らかにし、想定された貯蔵条件下での安定性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Phase changes of solid methane under high pressure up to 86 GPa at room temperature.. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hirai, K. Konagai, T. Kawamura, Y. Yamamoto, T. Yagi
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 454 ページ: 212-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid methane behaviors under high pressure at room temperature. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Hirai, K. Konagai, T. Kawamur a, Y. Yamamoto, T. Yagi
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series(doi: 10. 1088/1742-6596/121/0/102001) 121 ページ: 102001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymerization and diamond formation from melting methane and their implications in ice layer of giant planets. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirai, H., Konagai, K., Kawamura T., Yamamoto, Y., Yagi, T.
  • 雑誌名: Physics of the. Earth and Planetary Interiors ページ: doi: 10.1016/j. pepi. 2008.06.011
  • 査読あり
• [学会発表] 炭素からハイドレートヘそして氷系物質の高圧物性と氷惑星・衛星内部状態の推定日本鉱物科学会賞受賞講演 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平井寿子
  • 学会等名: 日本鉱物科学会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [備考]
  • URL: http://www.sakurs.cc.tsukuba.ac.jp/hphhirai/index.html