日本エネルギー学会誌
Online ISSN : 1882-6121
Print ISSN : 0916-8753
ISSN-L : 0916-8753
98 巻 , 10 号
選択された号の論文の10件中1~10を表示しています
目次
特集:バイオマス(論文)
  • Khalidatul Athirah KHALID, Asimi Ana AHMAD, Tau Len-Kelly YONG
    原稿種別: Original Paper
    2019 年 98 巻 10 号 p. 234-241
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    Carbon fiber is a well-established high value-added material. However, its price is considerably high. Lignin obtained from oil palm frond (OPF) is a compatible precursor for carbon fiber production. This study aims to determine the feasibility of OPF lignin obtained under subcritical phenol conditions by focusing on its fundamental properties (purity and particulate matter content) as a precursor for carbon fiber production. This study also focuses on the effect of temperature (260–300 °C), time (5–30 min), and solid loading (6 and 10 g) on these properties. From the results obtained, the highest lignin purity of 95.1% was obtained at 260 °C, 5 min, and 10 g solid loading. Meanwhile, the lowest particulate content of 15.6% was obtained at 300 °C, 30 min, and 6 g solid loading. It can be further concluded that at higher temperature and longer reaction time, the low molecular weight compounds are dissolved in the liquid product, resulting in a decrease in the lignin purity as well as the particulate matter content.

  • Thanh Hoai TRINH, Yoshimitsu UEMURA, Nga T. T. TRAN
    原稿種別: Original Paper
    2019 年 98 巻 10 号 p. 242-245
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    The use of exoelectrogenic bacteria to produce electricity has attracted much attention recently. One of the applications of this kind of bacteria is microbial fuel cell (MFC). This current study aims to investigate the effects of duration and wavelength of light radiation on agar salt-bridge MFC performance via bacteria in terms of electricity voltage and power density. Activated sludge was used as an inoculum of the MFC. The experiments were conducted under two radiation modes, i.e., normal solar radiation and full-time radiation by artificial lamps: fluorescent and LED lamps. The LED lamps include red (632 nm), yellow (594 nm), green (515 nm), and blue (463 nm). The results showed that the full-time radiation enhanced the electricity generation a little more than normal solar radiation. Among the colors, yellow LED gave the highest power density than others with less chronological fluctuations.

特集:バイオマス(技術論文)
  • 鈴木 保志, 吉村 哲彦
    原稿種別: 技術論文
    2019 年 98 巻 10 号 p. 246-253
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    伐出作業において,目標とする改善を得るための妥当な投資程度を求める簡便な定式化を提案し,2つの事例に適用した。第1の事例では,林地残材運搬距離の関数として,経費および環境負荷すなわち二酸化炭素排出量とエネルギー消費との関係の定式化を試みた。一般に,運搬効率は規模と共に向上し,中間土場のような基盤整備の実施により小規模運搬から大規模運搬へのモード移行が達成される。この事例では,トラック4種類(積載量0.35,2,4,および10 t)を想定し,グラップルローダにより中間土場で積み換えを行うものとした。第2の事例では,広葉樹材伐出のための基盤整備,すなわち林内路網の開設に適用した。集材方法は直接集材,ウインチ集材,そして軽架線の3モードを,基盤整備は林内作業車用の道幅2.5 mの低規格作業道路網と,バケット容量0.45 m3の油圧ショベルベースマシン用の道幅3.0 mの高規格作業道路網の2種類を想定した。提案した定式化手法により,最適なモードあるいは作業システムを選択するための閾値を得ることが可能となった。

  • Nichaboon CHAIHAD, Surachai KARNJANAKOM, Irwan KURNIA, Akihiro YOSHIDA ...
    原稿種別: Technical Paper
    2019 年 98 巻 10 号 p. 254-258
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    In this study, in-situ catalytic upgrading of bio-oils derived from the fast pyrolysis of cellulose, hemicellulose, and lignin over various commercial zeolites was investigated. The liquid products were recovered with acetone in an ice-cold trap and analyzed by Gas chromatography-Mass spectrometry (GC–MS) and the gas products (CO, CO2, CH4 and H2) were analyzed by Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector (GC-TCD). It is found that H-ZSM-5 (HSZ-822), H-Beta (HSZ-931) and H-USY (HSZ-330) exhibited high performance for the conversion of oxygenated compounds in the bio-oils to aromatic hydrocarbons. Also, it is found that the biomass feedstock types showed great influence on the hydrocarbon compositions when using the same catalyst. High yield of BTXs was obtained by catalytic upgrading of the bio-oils derived from the cellulose and lignin over H-USY and H-Beta zeolites. In contrast, the remarkable production of xylene was observed in the catalytic upgrading of the bio-oils derived from the hemicellulose over all zeolite types. Moreover, the reusability of these three zeolites was in the order of H-Beta > H-USY > H-ZSM-5.

特集:バイオマス(資料)
  • 石川 諒
    原稿種別: 資料
    2019 年 98 巻 10 号 p. 259-264
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    現在環境問題の解決策としてバイオマスなどの再生可能エネルギーを利用した発電が注目されている。本研究では高効率であるスターリングエンジンを元に,作動流体に蒸気を利用すれば高出力を達成できるのではないかと考えた。そして,スターリングエンジンの定容加熱過程に蒸気を入れた場合について考え,サイクルの計算を行った。その場合理論上サイクルでは元のサイクルに比べて高圧になった。さらにその場合出力を大幅に向上させることが可能であるということが確認された。これをγ型スターリングエンジンにおいても計算を行い出力の向上を確認した。さらに,このエンジンを,バイオマスを燃料として稼働させた場合の効率について計算を行った。結果効率よく稼働させるためには,木材チップ1 kgに対して水が50 kg以上必要であることが分かった。このことから冷却にさえ注意すれば効率よくバイオマスを利用して発電が可能であり,尚かつ実用的なレベルであるということが分かった。

特集:JCREN(論文)
  • Kazuki TANGE, Shinfuku NOMURA, Shinobu MUKASA, Takuma KITAHARA
    原稿種別: Original Paper
    2019 年 98 巻 10 号 p. 265-271
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    将来の持続可能なエネルギー開発のために,H2は有望な燃料である。セルロース懸濁液は,27.12 MHzの高周波液体中プラズマによって分解されH2が生成される。液中プラズマ分解において,H2生成の効率を改善するためにNa2SO4の電解質溶液が使用された。H2はセルロースのプラズマ分解によって生じる主生成物であるが,一酸化炭素,二酸化炭素,およびその他の低級可燃性ガスも発生した。プラズマの生成には電子放出が必要であり,Na+およびSO42-イオンが銅電極と衝突することで電子放出は増加する。従って,プラズマのサイズはNa2SO4濃度と共に増大し,セルロース分解量の増加につながり,エネルギー効率は改善された。また,OHラジカル濃度を推定するために,溶液中のH2O2 濃度を測定した。OHラジカルはセルロース分解のために消費されるので,セルロース懸濁液中のH2O2の濃度は非常に小さかった。

  • Kazuhiro KURIHARA, Misaki HONDA, Ken-ichiro TANOUE
    原稿種別: Original Paper
    2019 年 98 巻 10 号 p. 272-278
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    本論文では,水平管型反応器を用いて,熱CVDにおけるHMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)の酸化からなるSiO2膜の成長速度を実験および数値解析を用いて検討した。物質移動の律速段階は,表面反応から原料拡散まで変化し,微分反応器モデルを用いることにより,表面反応速度はHMDSO濃度の1次だけでなく,酸素濃度の0.55乗にも依存することがわかった。表面反応速度定数の活性化エネルギーは127 kJ/molであった。拡散律速段階での見かけの拡散係数は秋山のモデルによって得られ,温度の1.75乗に依存すると仮定した。拡散律速の領域を除いて,化学反応を用いた熱および物質移動の数値解析によりSiO2薄膜の成長速度分布を再現できることが分かった。

特集:JCREN(ノート)
  • Andi Erwin Eka PUTRA, Novriany AMALIYAH, Machmud SYAM, Ismail RAHIM
    原稿種別: Short Paper
    2019 年 98 巻 10 号 p. 279-284
    発行日: 2019/10/20
    公開日: 2019/10/31
    ジャーナル フリー

    In this study, active carbon produced from tires waste using pyrolysis was investigated. As tires were made predominantly from the petroleum product rubber, they have a high heating value, as well as high volatile content and medium sulfur content. Those properties make them excellent candidates for pyrolysis, which can be used to recover energy and by-products. Pyrolysis has been conducted until the temperature of 750 °C and holds in residence time variation of 5, 60, and 120 min after oil and gas completely produced. Char was produced via pyrolysis then activated by chemical activation using NaCl solution for 24 hours followed by drying at the temperature of 100 °C for 1 hour. Activated carbon as pyrolysis product then analyzed using Scanning Electron Microscope, BET analysis and N2 adsorption analysis. It was observed that the pore size of the resulting carbon generally increases as increasing of residence time. In addition, increasing residence time also resulted in enhanced higher porosity development after chemical activation using NaCl as high as 2.19 nm with BET surface area of 28.19 m2/g. The formation of pores with an average diameter of pore 8 µm was observed on the carbon surface.

feedback
Top