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2021 年度 研究成果報告書

超臨界地熱の反応場を利用した炭素固定型エネルギー生産に関する挑戦的研究

研究課題

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研究課題/領域番号 19K22150
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

駒井 武  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30357024)

研究分担者 中村 謙吾  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (30757589)
渡邉 則昭  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (60466539)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード地球化学反応 / 鉱物資源 / 水素製造 / 二酸化炭素削減 / 超臨界地熱
研究成果の概要

超臨界地熱水の高温高圧の反応場を利用したジオリアクターを活用することで、水素や炭化水素の生成と同時にCO2削減メカニズムを可能にする新規の反応プロセスについて理論的、実験的に検討した。高機能かつ高性能ジオリアクターを想定した反応器を作製して、エネルギー・環境分野での新たなブレークスルーを導出するための理論的な検討を行った。また、多種類の鉱物および触媒を使用して実験した結果、カンラン石、輝石および尖晶石などの天然鉱物をCO2リッチの環境条件下で反応させることにより、高濃度の水素を生成するとともに、反応生成物として炭酸塩鉱物が生成されCO2の固定化も同時に達成できた。

自由記述の分野

環境科学、地球化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

超臨界地熱水の高温高圧の反応場を利用したジオリアクター(地下反応器)を活用すれば,水素/炭化水素生成およびCO2削減メカニズムを可能にする高機能・高性能ジオリアクターの具現化というエネルギー・環境分野での新たなブレークスルーをもたらすものと期待される。水素はクリーンでカーボンフリーなエネルギーであるため,地球温暖化の抑制に寄与する新エネルギーと期待されているが、製造プロセスでの副産物やコストの点に問題があった。そこで、本研究では天然の地圏環境を利用して水素製造とCO2削減とを同時達成可能な水素製造法を新たに考案して、高効率の水素製造とCO2の固定化も同時に達成をはかる。

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公開日: 2023-01-30  

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