日本エネルギー学会誌
Online ISSN : 1882-6121
Print ISSN : 0916-8753
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95 巻 , 12 号
選択された号の論文の6件中1~6を表示しています
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投稿論文
小特集:JCREN(論文)
  • Kazuki TANGE, Shinfuku NOMURA, Shinobu MUKASA, Hiromichi TOYOTA, Fadhl ...
    95 巻 (2016) 12 号 p. 1105-1109
    公開日: 2016/12/28
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    Hydrogen energy is the most promising source of sustainable energy under development. The decomposition of cellulose suspension for hydrogen production by using a 27.12 MHz in-liquid plasma was carried out at atmospheric pressure. Various types of reagents, such as 1 mol/dm3 H2SO4, 1 mol/dm3 NaOH and 0.333 mol/dm3 Na2SO4, were used and compared as to the rate of gas production. Cellulose dispersed in acid liquids is decomposed indirectly by active radicals by the plasma. The highest hydrogen production rate was obtained by employing 1 mol/dm3 NaOH. The gasification rate of cellulose suspension was determined from the increase of C atoms in the product gas. When 1 mol/dm3 NaOH was used, the rate was 7 times greater than that for pure water. It was found that carbon atoms in the product gas is indicative of the decomposition rate of the cellulose suspension.

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小特集:JCREN(資料)
  • Sulaiman MOHAMMAD HISHAM, Yoshimitsu UEMURA, Azizan MOHAMMAD TAZLI
    95 巻 (2016) 12 号 p. 1110-1114
    公開日: 2016/12/28
    ジャーナル フリー

    A huge amount of underutilised empty fruit bunches (EFB) are produced in Malaysia. The abundance of EFB has gained much attention, as they are seen as a potential resource for solid fuel production. However, EFB cannot be directly fed to existing combustion systems due to its undesirable properties. Hence, pre-treatment such as torrefaction is usually conducted to address these limitations. Torrefaction is a thermochemical pre-treatment method that upgrades biomass properties at mild temperatures. The purpose of this study is to investigate the effects of varying oxygen concentrations and temperatures on EFB (0.375 mm particle size) during the torrefaction process. The experiment was conducted at 220 °C, 260 °C, and 300 °C in oxygen concentrations ranging from 0 to 21 vol.% using a vertical tubular reactor. The torrefied EFB was found to turn dark as the torrefaction temperature and oxygen concentration increased. The density of the torrefied EFB was also seen to decrease with increasing temperature. It was also observed that the presence of oxygen lowered the density of the torrefied EFB compared to that of inert conditions. From this work, it was found that solid yield decreased with increasing temperature and oxygen concentration. The solid yield of torrefied EFB ranged from 74-89%, 63-79%, and 51-72% at 220 °C, 260 °C, and 300 °C, respectively, under different oxygen concentrations. The results also reveal an increase in heating values with increasing temperature and oxygen concentrations, ranging from 18.8 to 24.6 MJ/kg. In conclusion, oxygen torrefaction can potentially be a feasible option for biomass pre-treatment.

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論文
  • Tadaaki SHIMIZU, Kento ITO, Syougo SHIZUNO, Ryou HOUSHITO, Takuya SHIM ...
    95 巻 (2016) 12 号 p. 1115-1124
    公開日: 2016/12/28
    ジャーナル フリー

    実験室規模の流動層反応器を用い,カルシウムルーピングCO2分離プロセス(CaL)の吸収器条件で,チャーが存在するときのCaO上におけるNOXとN2Oの反応経路を検討した。流動媒体として焼成石灰石(CaO)と不活性な石英砂を用いた。吸収器へのチャー流入を模擬するために流動層へチャーを投入した。砂層の場合,チャー投入で供給ガス中のNOとN2Oがわずかに減少したが,かなりのCOが生成した。NOをCaO層に供給したところ,CaO上にNOが吸着した。この吸着NOはチャーまたはCO2の供給により脱着した。CaO層の場合も,チャー供給によりNOは減少したが,その程度は砂層の場合と同じであり,チャーによるNOの還元だけが起こったと考えられる。CaO層の場合ではチャー酸化時のCO生成は砂層の場合よりかなり少なく,COはNOを還元する以前にCaO上で酸化されたと考えられる。CaOはN2O分解活性があった。CaLはCO2分離に加えて,N2O分解機能がありCO生成が少ない,多機能のプロセスになることが期待される。

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  • 鈴木 孝弘, 田辺 和俊
    95 巻 (2016) 12 号 p. 1125-1132
    公開日: 2016/12/28
    ジャーナル フリー

    人間活動にともなう地球の持続可能性を評価する指標の1つに,エコロジカル・フットプリント(EF)がある。本研究では,47都道府県のエネルギーと資源の消費データ基づき,グローバル・フットプリント・ネットワーク(GFN)が算出した2010年の日本のEF値を各都道府県に割り当てることを試みた。都道府県のEFは,世界自然保護基金(WWF)の定義によるカーボン・フットプリント,耕作地,牧草地,漁場,森林地,生産能力阻害地の6つのカテゴリーに分けて計算した。その結果,鉄鋼や石油化学などの重化学工業の立地県(山口,大分,岡山,広島,和歌山など)がEF値で上位5県を占めるが,これらの県は都道府県別の総環境負荷量(EF×都道府県人口)でみると,人口規模が大きくないため9位以下になり,東京,神奈川,愛知,大阪などの大都市圏が上位を占めた。さらに,他地域での都市活動等が影響する産業によるエネルギー消費(CO2排出量)を47 都道府県の平均値を用いてEFを再評価した。そのEF値でみると,都道府県間の相違は減少したが,民生からのCO2排出量が多い北海道・東北地方,東京,中国地方,沖縄等のEF値が全国平均より高い傾向が認められた。その各都道府県のEF 値に都道府県人口を乗じて求めた総環境負荷量では,東京,神奈川,大阪,愛知,埼玉,北海道,千葉を初めとする人口規模の大きな都道府県で総環境負荷量が多いことを明らかにできた。

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  • Kazuya GOTO, Firoz Alam CHOWDHURY, Hidetaka YAMADA, Takayuki HIGASHII
    95 巻 (2016) 12 号 p. 1133-1141
    公開日: 2016/12/28
    ジャーナル フリー

    アミン吸収液による火力発電所燃焼排ガスからのCO2分離回収について,所要エネルギー削減に向けたアミン系吸収液の可能性を検討した。具体的には,アミン系吸収液のCO2溶解度をCO2吸収反応をもとに気液平衡をモデル化し,CO2分離回収プロセスおよびCO2回収型石炭火力発電システムを対象にエネルギー収支を解析した。その結果,CO2分離回収の所要熱エネルギーの削減には吸収液のCO2回収容量や吸収熱を小さくすることが効果があった。また,CO2濃度1 2% の燃焼排ガスに対して,所要熱エネルギー2 GJ/t-CO2の可能性が示され,その場合の発電効率の低下は7.2%pt.となった。CO2回収型発電システムに対するCO2分離回収の影響は,化学吸収液の所要熱エネルギーを0.6 GJ/t-CO2下げることにより,発電効率を1%pt. 改善することができる。これら結果は化学吸収液の更なる高性能化の可能性を示している。一方,吸収液の再生温度については90℃~130℃の範囲において発電効率への影響は小さかった。今回の解析手法はCO2回収技術の実施に向けた検討に有益であり,様々なCO2排出源への展開が期待できる。

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  • 武川 湧一, 辻村 将, 山際 幸士郎, 久保 正樹, 塚田 隆夫, 寺谷 彰悟
    95 巻 (2016) 12 号 p. 1142-1148
    公開日: 2016/12/28
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    重質油の表面張力およびその温度依存性が,常圧および30 ~250℃の温度範囲でペンダント・ドロップ法により測定された。ここで,表面張力は,ノズル(1/16 inch径のSUS製管)先端に懸垂した試料液滴形状にYoung-Laplace式の数値解をフィッティングすることにより求めた。試料には,中東系常圧残渣油およびビチューメンを減圧蒸留により分画した数種類の留分および減圧残渣油を使用した。いずれの試料の表面張力も温度に対して負の線形依存性を示した。また,各試料をそれぞれカラムクロマトグラフィーにより分画し,試料の構成成分と表面張力を比較した結果,飽和炭化水素分が少なく,芳香族分が多い留分ほど表面張力は大きいことがわかった。加えて,対応状態原理に基づく推算法により中東系常圧残渣油の各留分及び減圧残渣油の表面張力の推算を試みた。結果として,留分の表面張力は良好に推算できたが,残渣油に関しては測定値を大きく過小評価することがわかった。

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