| 研究課題/領域番号 |
22K18993
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
能村 貴宏 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50714523)
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| 研究分担者 |
國貞 雄治 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00591075)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| キーワード | エクセルギー再生 / コプロダクション / 触媒 / 蓄熱 / 熱制御 / マイクロカプセル |
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| 研究成果の概要 |
触媒反応の熱制御は，触媒の性能，寿命を左右する最重要要素の一つである．反応が触媒近傍のナノ・マイクロスケールで生じることを考えると，従来の多管式やプレート式などの反応器設計レベルのミリ・センチスケールでの「見かけ」の熱制御技術から，ナノ・マイクロスケールでの反応熱制御技術への進化が必要である．本研究では、コア-シェル型の相変化マイクロカプセルへの触媒/触媒担持によって、超高熱容量・一定温度での熱入出力が可能なヒートレシーバー/ドナー機能を持つ「蓄熱触媒」を開発を達成した。さらに、エクセルギー再生型のコプロダクションを実現可能な「蓄熱型」の新たな反応器設計の可能性を実験的に示すことができた。
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| 自由記述の分野 |
エネルギー化学工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
開発した蓄熱触媒の基本コンセプトは、使用する触媒や相変化マイクロカプセルの種類を適切に選択することであらゆる反応系に応用することができる。先行研究にて広い温度範囲で作動可能な相変化マイクロカプセルの製造技術の基礎を確立していることから、本研究で主ターゲットとしたCO2メタネーション（発熱反応）やアンモニア分解（吸熱反応）への適用など早期の実装もまた視野に入る。この蓄熱触媒を使ったエクセルギー再生コプロダクションは、排熱そのものを発生させない化学プロセスを実現できる。即ち、既往の排熱利用のパラダイムを「排熱レス」技術基盤のパラダイムへとシフトさせる可能性がある。
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