日本エネルギー学会誌
Online ISSN : 1882-6121
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94 巻, 11 号
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論文
  • Koji MATSUBARA, Yuki KAZUMA, Atsushi SAKURAI, Tatsuya KODAMA, Nobuyuki ...
    2015 年 94 巻 11 号 p. 1323-1329
    発行日: 2015/11/20
    公開日: 2015/11/30
    ジャーナル フリー
    This study proposes a two-tower type fluidized receiver for receiving concentrated solar light at high temperatures is proposed. This fluidized receiver is coupled with the Miyazaki beam-down reflector system. The visualization and the numerical simulation was made for the laboratory model to show the fluid-dynamics and the heat transport as well as to elaborate the existing demonstration model. The experimental visualization of the cold model demonstrated that in each tower, the particles are moved by the aerated organized flow. The numerical simulation was made using the thermal input cited from the 5.0kWth sun simulator. The numerical simulation demonstrated that the inner particles are heated above 950 °C after 3.0 minutes of the aeration start time. The increase in temperature is caused by the intrusion of the heated particles from the high-pressure side tower to the low-pressure side tower. It is thus suggested that collective circulation occurs between high- and low-pressure side towers and this can be utilized for a direct thermal storage system.
  • Akiko TAKAHASHI, Hiroaki MORIO, Jun IMAI, Shigeyuki FUNABIKI
    2015 年 94 巻 11 号 p. 1330-1336
    発行日: 2015/11/20
    公開日: 2015/11/30
    ジャーナル フリー
    This paper proposes an estimation method for solar radiation intensity, using pictures taken by a web camera. This approach makes use of the relationship between solar radiation intensity and the color properties of pictures. A clear day model and a cloudy day model are introduced as fourth-order polynomial expressions consisting of the brightness value and saturation as color properties. Furthermore, a hybrid model that can be switched to either the clear day model or the cloudy day model, according to the weather as determined by Japan Meteorological Agency, is developed. The validity of the proposed method is examined using the mean absolute error. Based on the study results, the proposed method can effectively measure solar radiation intensity.
技術論文
  • Yuki ISHIMOTO, Kenzo FUKUDA, Ko SAKATA
    2015 年 94 巻 11 号 p. 1337-1342
    発行日: 2015/11/20
    公開日: 2015/11/30
    ジャーナル フリー
    The concept in which renewable energy is imported from foreign countries or other regions using energy carriers should be strongly promoted from the viewpoint of energy security and climate change in addition to development of other energy technologies. The apparent economic comparison among electricity and these chemicals as energy carriers was done in our earlier studies. However the costs in our earlier studies were relatively high compared with the present electricity prices. In this paper, cost reduction of these systems is described. By setting parameters properly, the re-electrification cost in Japan is reduced to the range of the present electricity price in Japan. Therefore, large scale demonstration and deployment projects and/or financial incentives for these systems are necessary to commercialize these systems.
ノート
  • 宮田 綾子, 宮藤 久士
    2015 年 94 巻 11 号 p. 1343-1349
    発行日: 2015/11/20
    公開日: 2015/11/30
    ジャーナル フリー
    近年,木質バイオマスの溶剤としてのイオン液体に注目が集まっている。我々の研究グループは以前に,1- エチルピリジニウムブロミド([EtPy][Br] )を用いて,120 ℃でセルロースを処理すると,セルロースが部分的に溶解し,さらにセロビオース,セロビオサン,グルコース,レボグルコサン,5- ヒドロキシメチルフルフラールなどの低分子化合物へと分解すること,さらに,上記の化合物の中でレボグルコサンが最も高い収率で得られることを報告した。そこで本研究では,120℃での[EtPy][Br] 処理において,セルロースからのレボグルコサンの収率をさらに高める方法について検討を行った。まず,[EtPy][Br] 処理を行う前に,セルロースを非晶化させるため,1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド([C2mim][Cl]),1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート([C2mim][OAc])または1-エチルピリジニウムクロリド([EtPy][Cl])を用いた前処理を行う方法について検討を行った。その結果,いずれのイオン液体を用いた前処理においても,レボグルコサンの収率が顕著に向上した。次に,[EtPy][Br] 処理において,マイクロ波加熱を用いる方法について検討を行った。マイクロ波加熱を行った場合,通常のオイルバス加熱を行った場合と比べ,レボグルコサンはより短時間の反応で,より高い収率で得られた。これらの方法を用いて[EtPy][Br] 処理を行えば,セルロースから効果的にレボグルコサンを得ることが可能であることが明らかとなった。
  • 東内 士郎, 野中 寛
    2015 年 94 巻 11 号 p. 1350-1354
    発行日: 2015/11/20
    公開日: 2015/11/30
    ジャーナル フリー
    木質ペレットは,木質バイオマスの貯蔵,運搬媒体として広く普及する可能性があり,有望なバイオリファイナリー原料である。しかし造粒工程において,物理的圧密や温度負荷を受けており,化学反応性に変化を生じている可能性がある。本研究では,スギ・ヒノキ間伐材から製造した全木ペレットと造粒直前の原料木材について,針葉樹の酵素糖化前処理として有力なソーダ蒸解特性を比較した。原料木材は造粒工程でさらに粉砕されてペレット化されており,木質ペレットは蒸解初期に容易に構成粒子へと崩壊するものの,ペレットの方が脱リグニン速度は遅かった。一方で,蒸解時間が長いとき,また木材細胞を切断するレベルに微粉化したときには,同等の蒸解挙動を示した。これらにより造粒時の物理的圧密による細胞内腔の圧縮によって蒸解試薬の浸透速度が低下し,脱リグニン速度に影響を与えるものと推測された。木質ペレットは,試薬の浸透がやや遅いものの,試薬への十分な浸漬や微粉化により,原料木材と同様のソーダ蒸解が可能であり,糖化原料として問題なく活用可能であることが確認された。
資料
  • Adi SURJOSATYO, Fajri VIDIAN, Yulianto Sulistyo NUGROHO
    2015 年 94 巻 11 号 p. 1355-1361
    発行日: 2015/11/20
    公開日: 2015/11/30
    ジャーナル フリー
    Based on the previous experiment, an updraft gasifier has been modified by adding a gas outlet for producer gas at the reduction zone. The gasifier is operated under a variety of conditions that enable investigation on the effect of gas outlet modification on the amount of tar produced. The producer gas is tapped at a gas outlet at the top of the gasifier (conventional mode), a gas outlet in the reduction zone (reduction mode), and combination of the tapping of the gas outlets at the top of the gasifier and in the reduction zone (combination mode). The experimental results show that the tar content from the gas outlet at reduction mode is less than that at the conventional mode, i.e. 81 g (m3-N)-1 and 111 g (m3-N)-1, respectively. Meanwhile, the tar content from the combination mode is about 55 g (m3-N)-1 at the reduction zone and 102 g (m3-N)-1 at the top. Nevertheless, the lower heating values for each mode are similar, that is in the range of 4.6 - 4.9 MJ (m3-N)-1. The hot gas efficiency reaches a maximum of 82 % on gas outlet reduction mode.
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