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2014 年度 実施状況報告書

アルミ合金と水による高圧水素製造に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26630437
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

東野 和幸  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40455704)

研究分担者 杉岡 正敏  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (80001329)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードアルミ-水反応 / 高圧水素製造 / 水素製造循環、 / 宇宙機推進
研究実績の概要

アルミ(Al)、アルミ合金(Al-X; X=Sn, Zn,等)と水との反応による水素製造を行い、以下の知見を得た。

1.AlおよびAl合金の粒子径が小さいほど水素製造 量は増加することを見出し、反応温度を可逆的に変化させることにより、水素製造反応を高度に制御できることを見出した。

2.水素製造で副生するアルミナを高温で炭素および窒素と反応させ、Al2O3をAlへ直接に変換する反応は進行し難いことを明らかにした。この結果は次年度に行う2段階反応によるAl2O3のAlへの変換反応に有益な知見を与えるものである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の目的はアルミ-水反応で製造される水素(常圧・高圧)を宇宙機推進用燃料として使用するための基礎研究を行うことである。さらにアルミ-水反応で副生した水酸化アルミニウムを宇宙空間で加熱し水を回収するとともに、生成したアルミナを金属アルミに変換して再度水素製造の原料にする基礎研究でもあり、ある程度の見通しが得られている。

今後の研究の推進方策

1.種々の粒子径のアルミおよびアルミ合金粉末を用いる高圧水素製造実験を行い、アルミおよびアルミ合金粒子径と高圧水素製造能力との関係等を検討する。

2.アルミ(Al)粉末と水との水素製造反応で生成したアルミナ(Al2O3)を金属アルミ(Al)に変換して再使用するための2段階反応(Al2O3+C+N2→AlN+CO,CO2, AlN→Al+N2)の可能性等を検討する。

次年度使用額が生じた理由

出張費等誤差による。

次年度使用額の使用計画

実験器具類及び試薬類等に使用予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] アルミ-水系水素製造の衛星推進系への応用2015

    • 著者名/発表者名
      東野和幸、杉岡正敏、小野寺英之、今井良二、増田井出夫
    • 雑誌名

      室蘭工業大学 紀要

      巻: 64 ページ: 17-22

    • DOI

      1344-2708

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Al/水反応における水素製造制御法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      東野和幸、杉岡正敏、今井良二、小野寺英之、増田井出夫、畑井啓吾
    • 学会等名
      日本エネルギー学会 北海道エネルギー資源環境発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-01-27
  • [学会発表] Al/水系反応を利用した水素製造循環に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      東野和幸、杉岡正敏、大堀英雄, 小野寺英之
    • 学会等名
      日本エネルギー学会 北海道エネルギー資源環境発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-01-27
  • [学会発表] アルミ-水反応の衛星推進系への適用2014

    • 著者名/発表者名
      東野和幸、杉岡正敏、今井良二、小野寺英之、増田井出夫
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会 宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール (長崎県長崎市)
    • 年月日
      2014-11-12
  • [備考] 室蘭工業大学 航空宇宙機システム研究センター

    • URL

      http://www.muroran-it.ac.jp/aprec/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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