太陽集熱利用型CO2‐H2O共熱分解サイクルによる合成ガス製造

利用太阳能集热式CO2-H2O共热分解循环生产合成气

• 批准号: 20H00362
• 负责人: 児玉 竜也
• 金额: $ 28.7万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00362/
• 关键词: 太陽熱; 熱化学サイクル; 水素; CCU; 反応器; 集光システム; 水熱分解; 水素製造; 二酸化炭素分解; 合成ガス; ソーラー反応器; 水分解

１．ソーラー反応器について、流動層から移動層の利用を含めてソーラー反応器の設計を見直すことが必要となっており、新たに移動層反応器の概念設計を行った。移動層反応器のためビーズ触媒の合成を高活性触媒（反応性セラミック）であるMnドープセリアによって行い、直径2ｍｍの高活性ビーズの合成に成功した。さらに、これが流動層用の真球状Mnドープセリア微粒子を超える活性を有することが見出された。これらを総合的に考え合わせると、Mnドープセリアを触媒とする場合、システム全体のエネルギー効率、反応器の運転制御の容易性から移動層反応器が流動層器より有望となる可能性が高くなった。設計した移動層反応器に使用するためにはビーズの直径を3mm以上にする必要があり、その合成を試みる必要がある。２．Mnトープセリアの高い反応活性、および、通常のセリアより等温的に2段階サイクル反応を行える理由として、2段階サイクルの高温反応ステップである熱還元反応の反応エンタルピーが低下、すなわち還元反応による吸熱量が減少し、一方、低温反応ステップである酸化反応の発熱量が減少することが電子軌道計算により見出された。これが高活性セラミック触媒の一般的な設計指針となりえる可能性が示唆された。３．一方で、粉末触媒試料の活性試験によって、Mnドープセリアの反応活性を超える酸化還元金属酸化物触媒（反応性セラミック）を見出すことができた。

1. It is necessary to clearly understand the design of the good radio reflector and include the utilization of the mobile layer between the mobile layer and the mobile layer. Therefore, the conceptual design of the new mobile layer reflector is implemented. The synthesis of high activity catalyst (high activity catalyst) of moving layer reactor was successfully carried out. In addition, the spherical Mn particles used in the mobile layer are active. In this case, the overall production rate of the system, the ease of operation of the reflector, and the high probability of the mobile layer reflector are possible. The design of the mobile layer reflector is necessary for the diameter of the reflector to be 3mm or more. 2. Mn ~(3 +): Mn ~(3 +): Mn ~( The general design guidelines for high-activity catalysts and the possibility of such catalysts are presented. 3. In one aspect, the activity test of the powder catalyst sample shows that the Mn content of the catalyst sample exceeds the activity of the catalyst sample.

项目成果

鉄ドープセリア担持発泡体による二段階熱分解サイクル

铁掺杂二氧化铈支撑泡沫的两级热解循环

• 发表时间: 2020
• 作者: 深澤 啓介;山本 純也;周 英;榊原 陽一;齋藤 毅;西澤 典彦;西潟直祥，坂井悠，宮部佳祐，Hyun-Seok Cho，Selvan Bellan，郷右近展之，児玉竜也
• 通讯作者: 西潟直祥，坂井悠，宮部佳祐，Hyun-Seok Cho，Selvan Bellan，郷右近展之，児玉竜也

セリア粒子による流動層ソーラ水 /CO2熱分解反応

使用二氧化铈颗粒的流化床太阳能水/CO2热分解反应

• 发表时间: 2020
• 作者: 菅 晃一;神戸 正雄;楊 金峰;吉田 陽一;坂上隆英，一井拓真，石栗亘．黒澤稜，Hyun-Seok Cho，Selvan Bellen，郷右近展之，児玉竜也
• 通讯作者: 坂上隆英，一井拓真，石栗亘．黒澤稜，Hyun-Seok Cho，Selvan Bellen，郷右近展之，児玉竜也

Numerical analysis on solidification process of PCM in triplex-tube thermal energy storage system

三联管蓄热系统中相变材料凝固过程的数值分析

• DOI: 10.1063/5.0028873
• 发表时间: 2020
• 期刊: AIP Conference Proceedings
• 作者: Hirai Koya;Bellan Selvan;Matsubara Koji;Kodama Tatsuya;Gokon Nobuyuki;Cho Hyun Seok
• 通讯作者: Cho Hyun Seok

Comparison Study on Magnesioferrite with Ceria for a Two-step Thermochemical Water Splitting Cycle

铁镁氧体与二氧化铈两步热化学分解水循环的比较研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Maho Nagata;Hyun-Seok Cho;Tatsuya Kodama;Selvan Bellan;James F. Klausner;Kelvin Randhir
• 通讯作者: Kelvin Randhir

Fluidization behavior of redox metal oxide and spinel particles to develop high-energy-density thermal energy storage system for concentrated solar power applications

氧化还原金属氧化物和尖晶石颗粒的流化行为，开发用于聚光太阳能应用的高能量密度热能存储系统

• DOI: 10.1299/jtst.22-00061
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Thermal Science and Technology
• 影响因子: 1.2
• 作者: Genta TSURUMAKI;Selvan BELLAN;Koji MATSUBARA;Tatsuya KODAMA;Mitsuho NAKAKURA;Nobuyui GOKON;Hyun Seok CHO;Karthik MANI;Sakthivel SHANMUGASUNDARAM
• 通讯作者: Sakthivel SHANMUGASUNDARAM