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2011 年度 研究成果報告書

ロータリー式太陽化学反応炉の開発と実証試験研究

研究課題

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研究課題/領域番号 21246147
研究種目

基盤研究(A)

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

玉浦 裕  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00108185)

研究分担者 黒田 千秋  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114867)
吉澤 善男  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (00016627)
長谷川 紀子  東京工業大学, 炭素循環エネルギー研究センター, 助教 (30361801)
金子 宏  東京工業大学, ソリューション研究機構, 特任准教授 (90323774)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード新エネルギー / 化学工学 / 国際協力 / セラミックス / 格子欠陥
研究概要

ポストヒーティング方式とクロスリニア新集光システムを考案し、高性能反応セラミックスYSZ/Ni-ferrite、固溶体を開発した。急速昇温によるα酸素放出反応が1)光吸収過程と非平衡過程での過剰Frenkel欠陥構造を形成する緩和過程(明反応)、2)欠陥構造エネルギーによる格子酸素から酸素ガスが形成される化学過程(暗反応)で進行することを明らかにした。デュアル型カラム方式(第3号機)の反応炉を設計試作し、明反応と暗反応とをデュアルカラムによって連続的に進行させた。これまで開発したロータリー反応炉をオーストラリアCSIROでフィールド試験を行った。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Conversion of concentrated solar thermal energyinto chemical energy2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamaura
    • 雑誌名

      AMBIO

      巻: 41 ページ: 108-111

    • DOI

      DOI:10.1017/s13280-012-0264-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction reactivity of C_eO_2-ZrO_2oxide under high O_2 partial pressurein two-step water splitting process2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneko, S. Taku, Y. Tamaura
    • 雑誌名

      Solar Energy

      巻: 85 ページ: 2321-2330

    • DOI

      DOI:10.1016/j.solener.2011.06.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactivity of CeO2-based ceramics for solar hydrogen production via a two-step water-splitting cycle with concentrated solar energy2011

    • 著者名/発表者名
      Q. L. Meng, 他2名, H. Kaneko, Y. Tamaura
    • 雑誌名

      Int. J. Hydrogen Energy

      巻: 36 ページ: 13435-13441

    • DOI

      DOI:10.1016/j.ijhydene.2011.07.089

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 集光型太陽熱利用技術によるサンベルト開発-低炭素社会に向けて果たす役割2010

    • 著者名/発表者名
      玉浦裕
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 63 ページ: 21-23

    • URL

      http://www.chemistry.or.jp/journals/kakou/

  • [雑誌論文] Development of reactive ceramics for conversion of concentrated solar heat into solar hydrogen with two-step water splitting reaction2010

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneko, 他3名, N. Hasegawa, Y. Tamaura
    • 雑誌名

      J. Solar EnergyEng.

      巻: 132 ページ: 021202/1-021202/4

    • DOI

      DOI:10.1115/1.4001180

    • 査読あり
  • [学会発表] 集光太陽エネルギーの化学エネルギー変換(107)ロータリー式太陽反応炉における反応性セラミックスの高温還元反応促進2012

    • 著者名/発表者名
      玉浦裕,重田智,金子宏
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120325-28
  • [学会発表] Graphite solar thermal storage system at 1300K using rotating-reactive-ceramics concept2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamaura, Y. Ishikawa, H. Kaneko
    • 学会等名
      ASME 2011 5th International Conference on Energy Sustainability(ES2011)
    • 発表場所
      Washington, DC
    • 年月日
      20110807-10
  • [学会発表] CeO_2-ZrO_2系反応性セラミックスにおける酸素放出反応の昇温速度依存性の熱重量分析2010

    • 著者名/発表者名
      重田智,金子宏,玉浦裕
    • 学会等名
      平成22年度日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー協会合同研究発表会
    • 発表場所
      郡山
    • 年月日
      20101104-05
  • [学会発表] 集光太陽熱を利用した水素生成反応炉のシステム解析2010

    • 著者名/発表者名
      眞下裕貴,松本秀行,黒田千秋
    • 学会等名
      化学工学会宇都宮大会2010
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      20100921-24
  • [学会発表] Development of Reactive Ceramics with High O_2 Releasing Reactivity in Two-step Water Splitting Reaction2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamaura, 他4名, H. Kaneko
    • 学会等名
      SolarPACES2009
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      20090915-18
  • [備考]

    • URL

      http://www.chemistry.titech.ac.jp/~tamaura/index.html

  • [産業財産権] CROSS LINEAR TYPE SOLAR HEAT COLLECTING APPARATUS2011

    • 発明者名
      Yutaka Tamaura
    • 権利者名
      Tokyo Institute of Technology
    • 産業財産権番号
      特許、PCT/JP2011/005504
    • 出願年月日
      2011-09-29
    • 外国

URL: 

公開日: 2013-07-31  

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