アニュアルレポート 2005-2006
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Environment & Energy73Annual Report 05-06● ポータブル水素発生システムを開発携帯機器の高性能化により、作動時間への要求が高くなっています。高エネルギー密度の水素発生材料として、アンモニア・ボラン(NH3BH3)は長期間安定であり、その中性水溶液は白金(Pt)等の触媒により室温で加水分解し、効率よく8.9重量%の水素を発生することを見出しました。アウトドアや非常時の燃料電池用携帯水素源としての利用が期待されています。(ユビキタスエネルギー研究部門)種々の触媒での、 NH3BH3からの水素発生経時変化● ジメチルエーテル(DME)燃料の市場導入に向けた実証研究の成果DMEは、燃焼時に黒煙やSOxを出さないクリーンな合成燃料で、特に輸送用燃料としての普及が期待されています。企業と共同開発した中型DMEトラックの総走行距離が大きなトラブルも無く13,000 kmに達し、完成度が向上しました。また、国土交通省におけるDME自動車車両技術基準作成にデータを供与し、燃料用DMEの標準仕様書(TS)を関連学会と共に公表しました。(エネルギー技術研究部門)11th International Exhibition NEFTEGAS 2006に出展した中型DMEトラック(モスクワにて)● 超低硫黄軽油製造用の脱硫触媒の実用化に成功 触媒調製用の含浸溶液や製造触媒のナノ構造解析を行い、軽油の超低硫黄化(S<10 ppm)を、現行石油精製設備の変更無しに触媒交換のみで達成できる、脱硫触媒の商業規模製造技術を確立しました。新脱硫触媒『LX-NC1』が共同研究先の触媒化成工業(株)によって上市されました。平成19年から導入される軽油硫黄規制を、前倒しで達成することに貢献しました。(エネルギー技術研究部門)● メタンハイドレート資源の減圧分解生産時における出砂挙動評価未固結砂質堆積層であるメタンハイドレート資源から天然ガスを減圧法によって生産した場合の砂の移動現象を解析し、出砂による生産障害、坑井内トラブルを評価しました。メタンハイドレート堆積層の原位置条件において、分解ガス、分解水の流動条件と出砂条件の関係などを解析し、出砂現象が起こる臨界流速が存在すること、有効拘束圧が高いほど出砂量は少ないこと、拘束圧が高い場合は形成された砂粒からなるアーチ構造を介して出砂が進行することなどを明らかにし、減圧生産手法の有効性を検証したほか、出砂メカニズムを評価しました。(メタンハイドレート研究ラボ)試験コアの出砂・変形現象のX線CT像(圧力は有効拘束圧、減圧端は上方)出砂後の層内に形成されたアーチ構造■ バイオマスエネルギーの開発により、地球温暖化防止へ貢献する ● バイオマストータルシステムの基本フローを構築各種バイオマス原料からエタノールやETBE(エチル・ターシャリーブチル・エーテル)およびBTL(バイオマス・トゥ・リキッド)ディーゼル燃料を生産するバイオマストータルシステムをケーススタディーとして、シミュレーション技術開発を行いました。物質収支・エネルギー収支・経済性・環境性を評価する基本フローを作成し、原料バイオマス調達コストに対する投資回収年を計算したり、感度分析を行うことにより、技術開発の方向性を提案できるようになりました。また、木材組成や熱力学定数などのデータベース化により、様々なプロセス設計に貢献できるようになりました。産総研独自の技術である非硫酸式水熱メカノケミカル処理法による木質系バイオマスからのエタノール合成の事業可能性を確認することができました。(バイオマス研究センター)3002502001500501000.00.51.01.52.02.53.0反応時間(分)水素発生量触媒なしCo、RuO2等の各種触媒[Rh(1,5-COD)(µ-CI)]2PtPdNH3BH3 + 2H20 NH4+ + BO2ー + 3H2触媒室温3.50MPa0.5 MPa7.85MPa木材第1粉砕水水熱処理固液分離&爆砕クロマト分離1貯蔵1第2粉砕五炭糖酵素糖化六炭糖酵素糖化クロマト分離2五炭糖EtOH発酵炭酸ガス水水炭酸ガス六炭糖EtOH発酵EtOH蒸留1炭酸ガス、水五炭糖六炭糖未反応EtOH蒸留2水水リサイクル水リサイクルEtOHETBE合成C4留分(内ETBE)未反応C4分離未分離ETBE蒸留ETBE反応蒸留ETBE熱供給工程熱利用工程熱廃棄工程物理操作成分分離&EtOH製造工程BTL製造工程ETBE製造工程熱電併給工程乾燥水蒸気改質水合成ガス洗浄合成ガス圧縮FT合成水素化分解BTL蒸留BTL等炭酸ガス空気空気圧縮灰分燃焼発電熱交換2~7炭酸ガス水、窒素水灰分チャータールC4留分(内イソブテン)熱交換1バイオマストータルシステムの基本フロー図

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