化学ループ法による水素生成・二酸化炭素分離システムの開発
化学循环法制氢及二氧化碳分离系统的开发
基本信息
- 批准号:16F16765
- 负责人:
- 金额:$ 0.64万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2016
- 资助国家:日本
- 起止时间:2016-11-07 至 2018-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
化学ループ法と再生可能エネルギーを融合させた新規なシステムの提案として、二酸化炭素の有効利用を指向し、メタン酸化あるいは熱分解とカップリングさせた二酸化炭素の還元反応による一酸化炭素生成システムの検討を行った。このシステムは2つの反応器から構成され、その反応器内部を酸素キャリア粒子である酸化鉄/鉄粒子が循環する(化学ループ法)。その際、メタンの熱分解による炭素粒子の析出が酸素キャリア粒子上で生じる。この反応は吸熱反応であり、以下の反応式で表される。CH4 + 3CO2 → 4CO+2H2O △H (800℃) = 346 kJ (1)この吸熱反応の熱は太陽熱によって供給されることを想定した。高温の熱が利用できない場合は、メタンの熱分解反応から生成した水素の一部を燃焼させ、得られた高品位熱を用いることを想定した(式2)。CH4 + 1.8CO2 + 0.6O2 → 2.8CO+2H2O △H (800℃) = -11 kJ (2)平衡計算により、反応器内で燃料気体と酸素キャリア粒子の向流で反応を行った場合に、一酸化炭素の収量が最も高くなることが明らかになった。この反応システムは、2つの流動層と1つのライザーから構成されることを想定した。このシステムにおいて、850℃で水蒸気をライザーに導入することで、1 molのメタン消費に対し2.7 molの CO を純度 84% で得られることがわかった。さらに、メタンの熱分解を加速する酸素キャリア粒子の開発も行った。プロトン伝導体であるBaZr0.9Y0.1O3 (BZY)を用いたFe/BZY複合粒子を用いることで、メタン熱分解の反応速度が向上することが明らかになった。開発した粒子を提案システムに導入することで、高効率な化学ループシステムの構築が可能になる。
Chemical ル ー プ method と regeneration may エ ネ ル ギ ー を fusion さ せ た new rules な シ ス テ ム の proposal と し て, acidification carbon の have sharper point using を し, メ タ ン acidification あ る い は pyrolysis と カ ッ プ リ ン グ さ せ た two acidification carbon の also yuan against 応 に よ る a acidification carbon generated シ ス テ ム の 検 line for を っ た. こ の シ ス テ ム は 2 つ の anti 応 apparatus か ら constitute さ れ, そ の reverse device inside を 応 acid element キ ャ リ ア particle で あ る objects objects acidification iron/iron particles が cycle す る (chemical ル ー プ method). Youdaoplaceholder0 そ, メタ, <s:1>, thermally decompose による carbon particles <e:1> to precipitate が acids, and で generate じる on キャリア particles. The <s:1> 応 is the reverse of 応. The reverse of heat absorption is 応であ 応であ. The following <s:1> is the reverse of 応. Youdaoplaceholder3 table される. CH4 and co2 + 3 4 co + 2 h2o delta H (800 ℃) = 346 kJ (1) こ の endothermic anti 応 の は sun hot に よ っ て supply さ れ る こ と を scenarios し た. High temperature thermal が の using で き な い は, メ タ ン の pyrolysis anti 応 か ら generated し た water element の a を combustion 焼 さ せ, ら れ た high grade heat を with い る こ と を scenarios し た (type 2). CH4 + 1.8CO2 + 0.6O2 → 2.8CO+2H2O △H (800℃) = -11 kJ , (2) balance calculation に よ り 応 で 気 body と acid fuel element in condenser キ ャ リ の ア particles to the flow で anti 応 を line っ に た occasions, acidification carbon の 収 quantity が most high も く な る こ と が Ming ら か に な っ た. The <s:1> <s:1> and 応システム, the 2 と <s:1> flow layer と, 1 と, ラ ザ, ザ, ら and ら form the される, とを, とを pattern and た た. こ の シ ス テ ム に お い て, 850 ℃ で water steam 気 を ラ イ ザ ー に import す る こ と で, 1 mol の メ タ ン consumption に し seaborne 2.7 mol の CO を purity to 84% で ら れ る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, メタ, <s:1> thermal decomposition を accelerates the development of する acid キャリア particles <e:1> and った. プ ロ ト ン 伝 conductor で あ る BaZr0.9 Y0.1 O3 (BZY) を い た Fe/BZY composite particle を い る こ と で, メ タ ン pyrolysis の anti が 応 speed up す る こ と が Ming ら か に な っ た. Open 発 し た particle を proposal シ ス テ ム に import す る こ と で, high rate of unseen な chemical ル ー プ シ ス テ ム の build が may に な る.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
CH4 decomposition on supported iron particles in a two-reactor process with continuous regeneration
在连续再生的双反应器工艺中,负载铁颗粒上的 CH4 分解
- DOI:
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Martin Keller;Yoshio Matsuzaki;Junichiro Otomo
- 通讯作者:Junichiro Otomo
CO2 activation by methane in a dual-bed configuration via methane cracking and iron oxide lattice oxygen transport – Concept and materials development
- DOI:10.1016/j.cej.2018.05.069
- 发表时间:2018-10
- 期刊:
- 影响因子:15.1
- 作者:M. Keller;Y. Matsuzaki;J. Otomo
- 通讯作者:M. Keller;Y. Matsuzaki;J. Otomo
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
大友 順一郎其他文献
三塔式ケミカルループ燃焼システムにおけるCa改質型イルメナイト系酸素キャリア粒子の構造と反応速度の評価及びシステム設計
三柱化学循环燃烧系统中钙改性钛铁矿载氧体颗粒的结构和反应速率评价及系统设计
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
松原 一起;ケラーマーチン;大友 順一郎 - 通讯作者:
大友 順一郎
Design and Techno-Economic Analysis of On-site Hydrogen Refueling Station with Solid Oxide Electrolyzer
固体氧化物电解槽现场加氢站设计及技术经济分析
- DOI:
10.3775/jie.101.184 - 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0.2
- 作者:
山手 駿;大石 淳矢;栢森 太郎;越 光男;山田興一;大友 順一郎 - 通讯作者:
大友 順一郎
コストエンジニアリングによる燃料電池および水電解システムの設計と技術経済性分析
通过成本工程设计燃料电池和水电解系统并进行技术经济分析
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Shestakova;A.A.;Fedorov;A.N.;Torgovkin;Y.I.;Konstantinov;P.Y.;Vasyliev;N.F.;Kalinicheva;S.V.;Samsonova;V.V.;Hiyama;T.;Iijima;Y.;Park;H.;Iwahana;G.;Gorokhov;A.N.;Yoshihito Yasaka,Selim Karkour,Koichi Shobatake,Norihiro Itsubo,Fumiaki Yakushiji;大友 順一郎 - 通讯作者:
大友 順一郎
電極支持型プロトン伝導性セラミック電解セルによるCO2還元反応の電気化学的促進効果
电极支撑质子传导陶瓷电解槽对CO2还原反应的电化学促进作用
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
黄 睿;大友 順一郎 - 通讯作者:
大友 順一郎
CO2 activation via rWGS redox cycling -exploiting phase changes or oxygen nonstoichiometry?
通过 rWGS 氧化还原循环激活 CO2 - 利用相变或氧非化学计量?
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
ケラーマーチン;大友 順一郎 - 通讯作者:
大友 順一郎
大友 順一郎的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('大友 順一郎', 18)}}的其他基金
電気化学的促進効果による窒素・炭素循環利用プロセスの構築と電気化学反応装置の開発
利用电化学促进效应构建氮/碳回收工艺及电化学反应装置开发
- 批准号:
21H04938 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
化学ループ法による水素生成・二酸化炭素分離システムの開発
化学循环法制氢及二氧化碳分离系统的开发
- 批准号:
18F16765 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
中温度作動燃料電池用の電極開発と電極反応特性
中温燃料电池的电极开发和电极反应特性
- 批准号:
17760618 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
無機複合材料を用いた中温度作動型のプロトン伝導性固体電解質膜の開発
利用无机复合材料开发中温工作质子传导固体电解质膜
- 批准号:
14750614 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
相似海外基金
光合成の水素生成を用いた新規光合成燃料電池の最適動作条件決定と建材への応用
利用光合制氢确定新型光合燃料电池的最佳运行条件并将其应用于建筑材料
- 批准号:
24K03141 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
カーボンシェルによる過酸化水素生成を抑制した新規PEFC用アノード触媒の開発
开发新型 PEFC 阳极催化剂,通过碳壳抑制过氧化氢的产生
- 批准号:
24K17520 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
水素生成分離や撹拌における革新的なプロセス強化実現のための薄膜誘導加熱技術開発
开发薄膜感应加热技术,实现制氢分离搅拌创新工艺强化
- 批准号:
24K07453 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
プラズモン励起水素生成を電子正孔同時移動で実現するナノ構造作製と電荷ダイナミクス
通过同时电子空穴转移实现等离子体激发氢产生的纳米结构制造和电荷动力学
- 批准号:
24K01610 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
複合光触媒による有機廃棄物の光改質と水素生成
使用复合光催化剂光重整有机废物和制氢
- 批准号:
24K08588 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
多孔性亜鉛・金属ポルフィリンダイマー錯体に基づく可視光駆動型水素生成触媒の創製
基于多孔锌-金属卟啉二聚体复合物的可见光驱动制氢催化剂的制备
- 批准号:
24K08456 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
熱光化学反応による先進的水素生成技術の創製
通过热光化学反应创建先进的制氢技术
- 批准号:
23K26045 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
高周波プラズマを利用した低圧化におけるアンモニア改質水素生成技術の開発
高频等离子体低压氨重整制氢技术的开发
- 批准号:
24K07912 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
太陽電池駆動型人工光合成システムにおける新規過酸化水素生成アノードの創出
在太阳能电池驱动的人工光合作用系统中创建新型过氧化氢阳极
- 批准号:
23K13598 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ナノスケールで三次元的に制御した高性能複合光触媒の開発と水素生成への応用
纳米级三维可控高性能复合光催化剂的研制及其在制氢中的应用
- 批准号:
22KJ0733 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 0.64万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows














{{item.name}}会员




