化学蓄熱機能のハイブリッド化による高温プロセスの高効率化

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20360428
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 加藤 之貴 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 准教授 (20233827)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 化学蓄熱 / ハイブリッド / 高温プロセス / ヒートポンプ / 排熱回収

研究概要

本研究では新規に開発した250-300℃域で駆動する化学蓄熱装置の高温プロセスシステムへのハイブリッド(複合)化を検討する。ハイブリッド化により熱入力・需要変動に対する追従性・効率性を高め高温プロセスのエネルギー効率の向上を目指す。申請者グループは従来困難であった250-300℃域での蓄熱を可能とする化学蓄熱材を開発した。化学蓄熱は高密度、長時間貯蔵、広い操作温度域が利点である。本研究ではこの化学蓄熱材を用いた化学蓄熱装置を実証開発し、高温プロセスにこの蓄熱システムをハイブリッド化し、熱入力・需要変動への高効率な追従を実現し、その省エネルギー効果を評価する。

研究成果

• [雑誌論文] Development of Chemical Heat Pumps for Utilization of Low-temperature Waste Heats (Review Paper) (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kato
  • 雑誌名: J.Jpn.Inst.Energy 88(11) ページ: 986-993
• [雑誌論文] Experimental Study on Fuel Reforming with Carbon Dioxide Recovery for Vehicle Use (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kato, K.Otsuka, J.Ryu
  • 雑誌名: J.Chem.Eng.Japan 42, Supplement 1 ページ: s10-s16
• [雑誌論文] Study on medium-temperature chemical heat storage using mixed hydroxides (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kato, R.Takahashi, T.Sekiguchi, J.Ryu
  • 雑誌名: J.Intn' 1 J of Refrigeration 32(4) ページ: 661-666
• [雑誌論文] Dehydration Behavior of Metal-salt-added Magnesium Hydroxide as Chemical Heat Storage Media (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Ryu, N.Hirao, R.Takahashi, Y.Kato
  • 雑誌名: Chemistry Letters. 37(11) ページ: 1140-1141
• [学会発表] DEHYDRATION AND HYDRATION BEHAVIOR OF LiCI-MODTFTED Mg(OH)_2 AS A MATERIAL FOR CHEMICAL HEAT PUMPS (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu TSHTTOBT, Yoshitomo SATO, Keirei URUMA, Junichi RYU, Yukitaka KATO
  • 学会等名: International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems 2010 (IMPRES2010)
  • 発表場所: Singapore.
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] DEHYDRATION AND HYDRATION BEHAVIOR OF MAGNESIUM-ALUMINUM MIXED HYDROXIDE FOR CHEMICAL HEAT PUMP (2010)
  • 著者名/発表者名: Junichi RYU, Rui TAKAHASHI, Hirokazu ISHITOBI, Yoshitomo SATO, Keirei URUMA, Yukitaka KATO
  • 学会等名: International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy Systems 2010(IMPRES2010)
  • 発表場所: Singapore.
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] Reactivity Enhancement of Chemical Materials for Packed Bed Reactor, of Chemical Heat Pump (2010)
  • 著者名/発表者名: Seon Tae KIM, Junichi RYU, Yukitaka KATO
  • 学会等名: The Third International Symposium on Innovative Nuclear Energy Systems (INES-3)
  • 発表場所: Tokyo.
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] THERMAL ENERGY STORAGES IN VEHICLES FOR FUEL EFFICIENCY IMPROVEMENT (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kato
  • 学会等名: Proc.of The 11th Intl Conference on Thermal Energy Storage (Effstock 2009) (in CD)(No.150)(presented on 15 June)
  • 発表場所: Stockholm, Sweden.
  • 年月日: 20090614-20090617
• [図書] 実装可能なエネルギー技術で築く未来-骨太のエネルギーロードマップ2- (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤之貴、安永裕幸、柏木孝夫監修
  • 総ページ数: 346
  • 出版者: 化学工業社
• [図書] サイエンス & テクノジー(水素製造・吸蔵・貯蔵材料と安全化、分担、21-29)(東京) (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤之貴
• [図書] Nuclear Production of Hydrogen(Possibility of active carbon recycle energy system)(OECD/NEA)(345-352) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kato
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.nr.titech.ac.jp/~yukitaka/
• [産業財産権] 製鉄方法 (2010)
  • 発明者名: 加藤之貴、宇治澤優
  • 権利者名: 加藤之貴、宇治澤優
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-006238
  • 出願年月日: 2010-01-14
• [産業財産権] ケミカルヒートポンプ装置およびその運転方法 (2008)
  • 発明者名: 加藤之貴、太田秀之、佐藤洋司
  • 権利者名: 加藤之貴、太田秀之、佐藤洋司
  • 産業財産権番号: 特許,第4145051号
  • 出願年月日: 2008-06-27