日本エネルギー学会誌
Online ISSN : 1882-6121
Print ISSN : 0916-8753
97 巻 , 7 号
選択された号の論文の11件中1~11を表示しています
目次
特集:JCREN(論文)
  • Kiyoshi DOWAKI, Shohei KURODA, Hidetoshi SARUYA, Noboru KATAYAMA, Yuna ...
    2018 年 97 巻 7 号 p. 160-170
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    本論文は,バイオマスからガス化プロセスを経て,燃料電池アプリケーション用のH2燃料について,特に,燃料規格として重要となる不純物除去に関する影響をライフサイクルアセスメント(LCA)により評価を行った。不純物除去で使用される吸着剤や触媒に含まれる金属酸化物の使用は,LCA指標において大きな影響を及ぼすことが示唆されている。ここでは,ガス化合成ガスからの不純物の除去のため,HAS-Clay(非晶質含水アルミニウムケイ酸塩及び粘土からなる合成物質)を吸着剤として想定し,H2S やHClの吸着試験ならびにプロセス設計により,1 Nm3のBio-H2を機能単位として環境影響指標の評価を行った。なお,本研究で検討する環境影響指標は,地球温暖化(GWP)及び金属資源枯渇(ADP)指標とした。 まず,HAS-Clayによる吸着試験においては,H2S及びHClは,分離除去できることが判明した。ただし,HClの場合には,CaCO3と混合させた吸着剤の性能が高いことが分かった。また,HAS-Clayは圧力スウィング吸着方式による水素精製で用いられるため,水素精製操作と同時あるいは連続的に,不純物の完全除去を目指したプロセス評価を行った。 この結果,H2Sについては,吸着剤としてHAS-Clay及びZnOあるいはFe2O3とした場合,GWPは,従来ケースの 19.4 g-CO2/Nm3-Bio-H2に対し,3.18あるいは1.43 g-CO2/Nm3-Bio-H2となった。また,ADPについては,従来ケースの2.75 × 10-2 g-Sb eq./Nm3-Bio-H2に対して,7.63 × 10-6 あるいは3.42 × 10-6 g-Sb eq./Nm3-Bio-H2という結果が得られた。 一方,HClにおける環境影響指標については,HAS-Clayの再生利用,あるいは粘土(天然資源)による利用を想定しなければ,環境上の利益を得ることができない可能性あることが示され,同様な特性を持つ吸着剤の選択や運転条件の検討が必要であること示唆された。

  • Kazuki TANGE, Shinfuku NOMURA, Shinobu MUKASA, Hiromichi TOYOTA
    2018 年 97 巻 7 号 p. 171-175
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    27.12 MHzの高周波プラズマを用いてリグニン溶液を分解すると,水素および芳香族単量体が生成される。ガスクロマトグラフィー (GC),ガスクロマトグラフィー質量分析(GC-MS)によって,生成気体と溶液中に含まれる分解産物を分析した結果,生成された気体の組成はH2,CO,CH4,C2H2,CO2,C2H4である。プラズマ照射後の溶液からはベンゼン,トルエン,フェノールが確認され,生成物が定量された。これらの結果はリグニンのベンゼン環周りの結合がプラズマ中で切断され,メタノールから生成したOHラジカル及びCH3ラジカルと反応することを示している。

  • Chidporn WORAWIMUT, Supawat VIVANPATARAKIJ, Anucha WATANAPA, Wisitsree ...
    2018 年 97 巻 7 号 p. 176-179
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    Biomethane could be upgraded from biogas to increase its heating value, avoid corrosion and eliminate toxicity. The simplest and most common technique for upgrading biogas is absorption process. In this study, two processes between water scrubbing and chemical scrubbing with diethanolamine (DEA) solution integrated with regeneration and recirculation are compared through Aspen Plus simulations. The aim of this study is to find the suitable operational condition in absorption process in order to increase the efficiency of the process in recovery methane and to decrease the energy consumption in the system. Our model was developed by including one additional absorber unit. Results show that the systems, both water scrubbing and chemical scrubbing, can achieve high purity of biomethane of >96 %v/v. In comparison between models for water scrubbing, our proposed system offers higher recovery methane of 4.68% of and 7,863.07 kW of energy of biomethane. In chemical scrubbing process, our system was able to decrease the pressure of absorber from 55.2 to 10 bar. Consequently, the recovery methane and energy of biomethane were increased while the energy consumption of system was decreased.

  • Oukrit THONGANANTAKUL, Weerawut CHAIWAT, Sira SRINIVES, Komkrit SUTTIP ...
    2018 年 97 巻 7 号 p. 180-185
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    Based on elemental analyses, slop oil which is typical petroleum waste could be represented by kerosene according to the major content of hydrocarbons containing 8-15 of carbon atoms. It was found that co-pyrolysis of mixture of kerosene and ferrocene with a certain amount of ferrocene preloaded into a quartz tube reactor could result in formation of carbon nanotubes with uniform morphology and substantial yield. Based on thermogravimetric and SEM analyses, it was found that typical sample of CNTs synthesized with a designated weight ratio of ferrocene mixed with kerosene and preloaded ferrocene of 1:1 exhibited better thermal stability and more uniform morphology with an average diameter of less than 100 nm.

  • Shinobu MUKASA, Takuya MASUDA, Eito KIMURA, Yuya SUMOTO, Hiromichi TOY ...
    2018 年 97 巻 7 号 p. 186-190
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    金属スズからのナノ粒子合成を目的として,2本の金属スズ線を,先端を対向させて水中に浸漬し,両スズ線間で高電圧パルス放電を発生させた。液体として,純水とゼラチン水溶液を用いた。純水中では,直径約5 nmのSnとSnO2からなるナノ粒子が合成されたが,粒子の凝集がみられた。10 mg/Lのゼラチン水溶液を用いた場合,直径約40~400 nmの金属スズナノ粒子が合成され,粒子の凝集はみられず分散していた。合成粒子のX線回折(XRD)スペクトルにおけるピークの半値幅から,シェラーの式を用いて粒子径を算出した。その結果,粒子径が最小となるのはゼラチン水溶液が2 mg/Lのときで,そのときの直径は約20 nmとなった。

特集:JCREN(技術論文)
  • Bashir Abubakar ABDULKADIR, Anita RAMLI, Lim Jun WEI, Yoshimitsu UEMU ...
    2018 年 97 巻 7 号 p. 191-199
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    This research focuses on the preparation, characterization and catalytic properties of novel magnesium oxide in mesoporous MCM-22 Silica (MgO/MCM-22) for biodiesel production from jatropha oil. The catalysts were prepared by impregnation method and characterized. Then, the catalyst were tested for biodiesel production from jatropha oil where the reaction parameters were studied. The obtained results of the characterization showed that, the prepared catalyst has an amorphous structure with high Si/Al ratio which changes to a more of crystalline structure after successful incorporation of MgO. The result of the transesterification shows that, magnesium oxide (MgO) supported with silica is highly effective for the production of biodiesel where the high fatty acid methyl ester of 98% was achieved. Furthermore, the synthesized catalyst was able to be used up to three times with a slight reduction in catalytic activity. Hence, it can be concluded that the catalyst prepared from MgO/MCM-22 can serve as an outstanding alternative catalyst for biodiesel production.

特集:JCREN(資料)
  • Zainab Ibrahim JIBRIL, Anita RAMLI, Khairulazhar JUMBRI
    2018 年 97 巻 7 号 p. 200-204
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    This study is focused on the catalytic activity of monometallic and bimetallic Al-MCM-41 supported Ce and Zr heterogeneous catalysts prepared by impregnation and co-impregnation methods, respectively. Physicochemical properties of the catalysts determined, such as N2 adsorption isotherms and X-ray diffraction (XRD) studies show that the catalysts were mesoporous aluminosilicates with disordered hexagonal structure. The prepared catalysts were applied in simultaneous esterification and transesterification reactions of Jatropha oil for biodiesel production. The bimetallic catalyst was found to be more active than both the monometallic catalysts and the support. The bifunctional activity of the synthesized catalysts was observed at varied reaction conditions. Influence of the reaction conditions shows the highest conversion of biodiesel was obtained at methanol to oil ratio 6:1, reaction temperature 90 °C, reaction time 4 h and catalyst loading 5 wt%. The high performance of the bimetallic catalyst in the reaction process is attributed to optimum regulation of active sites by both Ce and Zr metals on the surface of the catalyst. Results from the GC-FID chromatograph shows the successful conversion of triglyceride to methyl esters.

資料
  • 中野 諭, 鷲津 明由
    2018 年 97 巻 7 号 p. 205-215
    発行日: 2018/07/20
    公開日: 2018/07/31
    ジャーナル フリー

    HEMSは,家庭内のエネルギー消費を最適化するためのシステムとしてだけでなく,電力のデマンドサイドマネジメント(DSM)を担うためのシステムとして,注目されている。本研究では,HEMSに対する消費者の利用意向に関するアンケート調査を実施し,HEMSに対する消費者の導入意思に影響を与える要因を分析した。調査結果の記述的分析から,消費者の省エネ行動を8つの特徴的なタイプに分割することができた。そして多変量プロビット分析の結果から,消費者の省エネ行動のタイプは,その人の年齢や家族の状況,在宅時間などのデモグラフィック要因と関連性を持つことがわかった。さらにその省エネ行動のタイプに応じて,HEMSに対する導入意思の程度が大きく左右されることが分かった。本研究の結果を踏まえて,HEMSに関心を持つ消費者のセグメントの仕方と,彼らへのHEMSのプロモーション方法を提案できる。

ゲストエディタ(特集:JCREN)
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