中垣 隆雄 (ナカガキ タカオ)

写真a

所属

理工学術院 創造理工学部

職名

教授

ホームページ

http://www.f.waseda.jp/takao.nakagaki/

兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   大学院環境・エネルギー研究科

  • 理工学術院   大学院創造理工学研究科

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

  • 2017年
    -
     

    環境総合研究センター   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1992年

    早稲田大学   工学研究科   機械工学専攻  

学位 【 表示 / 非表示

  • 早稲田大学   博士(工学)

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    化学工学会

  •  
     
     

    日本機械学会

  •  
     
     

    日本技術士会

  •  
     
     

    日本鉄鋼協会

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 触媒プロセス、資源化学プロセス

  • エネルギー化学

  • 熱工学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 化学再生、エクセルギー、二酸化炭素分離回収

論文 【 表示 / 非表示

  • Effect of solidification and cooling methods on the efficacy of slag as a feedstock for CO2 mineralization

    Corey Adam Myers, Takao Nakagaki

    ISIJ International   58 ( 2 ) 211 - 219  2018年

     概要を見る

    Iron and steel making (ISM) slag is often utilized to partially offset CO2 emissions associated with metal production. Currently, the primary recycling method for slag is as-Ca2SiO4 utilized in the cement industry, termed ground granulated blast furnace slag (ggbs). However, the cement market is not large enough to exploit the entirety of ISM slag as ggbs, relegating a large quantity of slag to reuse pathways with minor impacts on CO2 reduction. Recent years have seen an increase in research into mineralizing CO2 using the Ca and Mg content of ISM slags as a feedstock. Unfortunately, it has not been widely recognized that the solidification and cooling processes of slag dramatically effects its efficacy as a CO2 mineralizing feedstock via modification of mineralogy, crystallinity, grain size, and micromorphology. This paper clarifies the key properties determining mineralization effectiveness and elucidates how to control these properties during the solidification and cooling process. The effect of solidification and cooling method on net CO2 reduction is shown to be strongly dependent on solidification and cooling method along with the CO2 intensity of energy generation..

    DOI

  • Distributed Cogeneration of Power and Heat within an Energy Management Strategy for Mitigating Fossil Fuel Consumption

    Yasunori Kikuchi, Yuichiro Kanematsu, Ryuichi Sato, Takao Nakagaki

    JOURNAL OF INDUSTRIAL ECOLOGY   20 ( 2 ) 289 - 303  2016年04月  [査読有り]

     概要を見る

    Distributed energy sources, such as self-power generation, steam boilers, and combined heat and power production (CHP), are operated to manage the supply of energy by optimizing the costs of meeting the demand for electricity and heat. This article was written in conjunction with reports by the United Nations Environment Program's International Resource Panel that quantifies and compares the environmental and natural resource impacts and benefits of using demand-side efficient technologies for greenhouse gas mitigation scenarios from now until 2050. In this article, we examine the potential of using distributed energy sources in future energy systems. First, we reviewed the existing research into several energy technologies, especially into cogeneration systems for CHP, using a bibliometric analysis. The current energy supply/demand in the demand-side sectors in Japan is also reviewed using available statistical data, and an investigation into the energy requirements of industrial manufacturers was performed. After systematizing the results of our review on progress in current research, a scenario analysis was conducted on the potential of distributed energy sources to clarify the contribution of the various technology options. A mismatch between the quality of energy produced, especially heat, or any benefits arising from scale from other energy technologies, can decrease the incentive to implement distributed energy technologies. As a requirement of a regional energy system design and management, distributed energy sources should be considered so that the appropriate technology options can be adopted for the desired energy supply in the demand-side sector. The possibility exists to replace conventional single-generation technologies, such as boilers or power generators, with multigeneration technologies. A change in the grid power mix is one of the most sensitive parameters affecting the performance of cogeneration technologies.

    DOI

  • Energy technology roadmaps of Japan: Future energy systems based on feasible technologies beyond 2030

    Kato, Yukitaka, Koyama, Michihisa, Fukushima, Yasuhiro, Nakagaki, Takao

    Energy Technology Roadmaps of Japan: Future Energy Systems Based on Feasible Technologies Beyond 2030     1 - 573  2016年01月

     概要を見る

    © Springer Japan 2016.This book, edited by members of the Committee of Future Energy and Social Systems, The Society of Chemical Engineers, Japan, describes energy technology roadmaps for Japan post-Fukushima. In this work, energy technology experts show quantitatively the advantages and disadvantages of major energy technologies with which they are involved, in a unified chapter structure with figures illustrating the technology development perspectives. The future energy vision for Japan together with the pathway is quantitatively discussed, explicitly considering the contributions of individual energy technology by referring to the technology roadmaps. The pathways for future energy vision thus derived will be useful not only for all energy researchers but also for graduate students in the field to grasp the potential of the technologies and future energy system of Japan.

    DOI

  • Material and heat flow analysis in thermal energy storage and transport system utilizing unused heat from bagasse boiler

    FUJII Shoma, KANEMATSU Yuichiro, KIKUCHI Yasunori, NAKAGAKI Takao

    Mechanical Engineering Journal   3 ( 5 ) 16 - 00334-16-00334  2016年

     概要を見る

    <p>Sugar production is the main industry in Tanegashima, Japan. Whilst the sugar mill recycles sugarcane bagasse as a fuel, it concurrently generates large amounts of unused 200 °C heat during operation. Raw sugar is shipped to a refinery in Osaka for the final stages of production, which uses a city gas boiler to continuously generate a large quantity of 150 °C heat. However, factories in Tanegashima need a continuous supply of process steam at temperatures of up to 120 °C. To resolve this spatial and seasonal mismatch of heat, we propose a thermal energy storage and transport system using a zeolite adsorption/regeneration cycle. A process flow diagram of the sugar mill has been developed, and the amount of available heat, the potential storage capacity, and the transportable amount of heat have been calculated. Two scenarios were analyzed, in which the stored heat is shipped to Osaka, or used on the island. This was achieved by calculating the rate-based storage capacity of zeolite, based upon an adsorption and regeneration test. The transportable quantity of zeolite determines the feasibility of using waste heat. In the first case, transport of heat to the sugar refinery in Osaka has little possibility of being implemented. In the second case, transport of heat to a liquor factory in Tanegashima can potentially reduce its usage of heavy oil by 83 %, equivalent to 33 kL/year.</p>

    CiNii

  • Energy technology roadmaps of Japan: Future energy systems based on feasible technologies beyond 2030

    Kato, Yukitaka, Koyama, Michihisa, Fukushima, Yasuhiro, Nakagaki, Takao

    Energy Technology Roadmaps of Japan: Future Energy Systems Based on Feasible Technologies Beyond 2030     1 - 573  2016年01月

     概要を見る

    © Springer Japan 2016.This book, edited by members of the Committee of Future Energy and Social Systems, The Society of Chemical Engineers, Japan, describes energy technology roadmaps for Japan post-Fukushima. In this work, energy technology experts show quantitatively the advantages and disadvantages of major energy technologies with which they are involved, in a unified chapter structure with figures illustrating the technology development perspectives. The future energy vision for Japan together with the pathway is quantitatively discussed, explicitly considering the contributions of individual energy technology by referring to the technology roadmaps. The pathways for future energy vision thus derived will be useful not only for all energy researchers but also for graduate students in the field to grasp the potential of the technologies and future energy system of Japan.

    DOI

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • エクセルギーデザイン学の理解と応用 続熱管理士教本

    大阪大学出版会  2012年12月 ISBN: 9784872594140

  • これからのエネルギーと省エネ—エネルギーあなたはどれを選ぶ?〈3〉

    さえら書房  2012年07月 ISBN: 9784378012438

  • ゼロから見直すエネルギー

    丸善出版  2012年04月 ISBN: 9784621085134

  • これまでのエネルギー—エネルギーあなたはどれを選ぶ?〈1〉

    さえら書房  2012年04月 ISBN: 9784378012414

  • Science and technology in catalysis 2006

    Elsevier  2007年05月 ISBN: 9784062134293

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Misc 【 表示 / 非表示

  • 化学再生発電システムによる燃料削減効果

    OHM   99 ( 6 ) 4 - 5  2012年06月  [査読有り]

  • Enhanced hydrogen production process from coal integrated with CO 2 separation using dual chemical looping

    Takao Nakagaki

    Energy Procedia   4   324 - 332  2011年

     概要を見る

    An advanced hydrogen production system with CO2 separation is introduced in this paper, which is based on HyPr-RING and enhanced by dual chemical looping. The first chemical looping is for CO2 separation using lithium ortho-silicate (Li4SiO4) as a solid CO 2 sorbent which can absorb CO2 around 650 °C with an exothermic reaction and regenerate around 800 °C. Another chemical looping by red-ox reaction of a metal oxide is applied to oxygen carrier in the gasification reactor and heat source to regenerate the sorbent. Copper oxide (CuO) is one of the suitable materials for oxygen carrier because reduction of CuO by carbon is exothermic reaction which benefits energy balance, while reduction of nickel oxide or hematite by carbon is endothermic reaction. Dry mixtures of copper oxide and graphite in various ratio and sieve mesh size were dropped into the reactor preheated at various temperatures and each component of product gas was quantified by gas meter and GC/TCD. Hydrogen production from graphite was confirmed even at around temperature of CO2 absorption, but in any test conditions, a simple mixture of CuO and graphite mainly produced CO2 by complete oxidation. © 2011 Published by Elsevier Ltd.

    DOI

  • Enhanced Hydrogen Production Process from Coal Integrated with CO2 Separation Using Dual Chemical Looping

    Takao Nakagaki

    10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON GREENHOUSE GAS CONTROL TECHNOLOGIES   4   324 - 332  2011年

     概要を見る

    An advanced hydrogen production system with CO2 separation is introduced in this paper, which is based on HyPr-RING and enhanced by dual chemical looping. The first chemical looping is for CO2 separation using lithium ortho-silicate (Li4SiO4) as a solid CO2 sorbent which can absorb CO2 around 650 degrees C with an exothermic reaction and regenerate around 800 degrees C. Another chemical looping by red-ox reaction of a metal oxide is applied to oxygen carrier in the gasification reactor and heat source to regenerate the sorbent. Copper oxide (CuO) is one of the suitable materials for oxygen carrier because reduction of CuO by carbon is exothermic reaction which benefits energy balance, while reduction of nickel oxide or hematite by carbon is endothermic reaction. Dry mixtures of copper oxide and graphite in various ratio and sieve mesh size were dropped into the reactor preheated at various temperatures and each component of product gas was quantified by gas meter and GC/TCD. Hydrogen production from graphite was confirmed even at around temperature of CO2 absorption, but in any test conditions, a simple mixture of CuO and graphite mainly produced CO2 by complete oxidation. (C) 2010 Published by Elsevier Ltd.

    DOI

  • 化学反応による廃熱のエクセルギー増進

    中垣隆雄

    クリーンエネルギー   第19巻 ( 6号 ) 17 - 21  2010年06月  [査読有り]

  • 電気化学的部分酸化による排熱のエクセルギー再生に関する調査研究

    尾関高行, 中垣隆雄

    日本機械学会論文集   第76巻 ( 第763号B編 ) 44 - 46  2010年03月  [査読有り]

    DOI

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産業財産権 【 表示 / 非表示

  • 二酸化炭素の固定化方法

    中垣 隆雄, マイヤズ・コーリ

    特許権

  • 二酸化炭素の固定化方法

    マイヤズ・コーリ, 中垣 隆雄, Myers, Corey Adam

    特許権

  • セル構造体及びその製造方法並びに燃料電池および二次電池

    6755540

    中垣 隆雄

    特許権

  • 二酸化炭素の回収方法及び回収装置

    6170366

    井上 翔太, 中垣 隆雄

    特許権

  • 二酸化炭素回収方法および装置

    中垣 隆雄

    特許権

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本ガスタービン学会 技術賞

    2008年04月  

  • 日本機械学会 奨励賞(技術)

    1999年04月  

共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • データ同化を用いた単一分子計測法の高度化と階層性微細孔内での吸着・拡散挙動の解明

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2022年03月
     

     概要を見る

    マクロ・メソ・ミクロ孔といった空間階層性を有した多孔質物質は,触媒をはじめとして吸着材料,イオン交換,太陽光発電,ガス検知など非常に広範な機器において中心的な役割を果たしている.本研究では,単一分子計測法(SMT: Single Molecule Tracking)により,階層性を有した微細孔内での分子の吸着・拡散現象を直接計測・解析する.またマクロスケールでの計測結果と対比することで,吸着・拡散現象を詳細にモデル化する.これにより将来的に,微細孔径分布をコントロールすることで,所望する性能を有した材料をボトムアップにより設計開発するための方法論の基盤構築を行うことを目的とする

  • CCUのための高温CO2吸収材の実用化に関する研究

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2022年03月
     

     概要を見る

    本提案はCO2 Capture and Utilization(CCU)のために,500~900℃の高温域で繰り返し利用可能で,自重の30%以上の吸収容量のあるCO2吸収材,リチウムシリケート(以下LS)を用い,製鉄業のCO2分離回収システム実用化を目指した研究である.材料面においてはLS成形体のサイクル容量維持率の格段の向上を図る.反応器レベルでは,既反応層による物質輸送抵抗の影響と処理ガスの圧力損失を最小化しつつ,反応器の小型化と吸収量確保を達成するハニカム形状を数値計算にて設計し,その性能を実験的に評価する.また,分離CO2の利用として炭素循環製鉄システムのプロセス設計も行う.これまでの研究で,造孔剤として使用していたセルロースが圧縮成型時に楕円状へと構造変化を起こし,この構造変化がCO2吸収・放出時の微細構造変化の原因であることがMonte Carlo法の焼結シミュレーションツールQ-states POTTsモデルの計算結果により明らかになっている.本年度は開発したQ-states POTTsモデルの計算結果から圧縮成型後も円筒状の空隙を保持可能な造孔剤としてアセチレンカーボンブラックを選定した.この造孔剤を添加したリチウムシリケート(LS)を用いた熱重量示差熱分析(TG-DTA)によりCO2吸収・放出試験を12回繰り返し実施した.その結果から,12回目でもCO2吸収・放出容量の低下は5%未満であり,アセチレンカーボンブラックを造孔剤として用いることで,CO2吸収・放出時の微細構造変化に起因した吸収容量低下の抑制が可能であることが明らかとなった.コスト削減のためにアセチレンカーボンブラックの添加量を実験と補完的な数値計算によって決定した.TG-DTAによって測定した吸収・放出挙動を模擬するために,多孔質内での輸送現象を正確に模擬可能なDusty-gasモデルに生成/消滅項としてCO2吸収・放出反応を組み込んだ計算モデルを開発した.反応速度式中の係数はTG-DTAの結果に数値計算をフィッティングすることで決定し,LSの吸収・放出挙動を模擬した.LSの吸収・放出挙動を模擬可能な数値計算モデルにより,空隙率をパラメータとして数値計算を実施したところ,20分の吸収時間では空隙率が30%のときに吸収量が最大となった.細孔形状を円筒と仮定したQ-states POTTsモデルの計算結果より,CO2吸収・放出時の微細構造変化後の空隙率が30%となる初期空隙率は40%であったため,アセチレンカーボンブラックの適切な添加量を7wt%とした.研究計画通りに計画が進んでいる.平成31年度はTG-DTAによるCO2吸収・放出挙動の結果を模擬可能な数値計算モデルを開発した.開発した数値計算モデルによって繰り返し容量を維持可能な細孔構造を決定した.この数値計算モデルでは幾何学形状の変更によってハニカム形状のLSの評価が可能であるため,今後の研究の基礎を確立できた.(1)数値計算によるハニカム成形体の形状設計と製作 平成31年度の研究で決定した微細構造を有するハニカム成形体でのCO2吸収・放出の挙動を予測可能な数値計算モデルをCOMSOL Multiphysicsを用いて開発する.開発した数値計算モデルを用いて,ハニカムの幾何学形状をパラメータとして数値計算を実施し,ハニカム成形体の性能を評価する.また,CO2吸収・放出挙動の計算結果からハニカム成型体の形状を決定する.(2)実験によるLS成型体の性能評価 数値計算によって決定した形状のLSの成形を外注する.成形したハニカム成形体のCO2吸収・放出の非定常的かつ定量的な挙動を二重管反応器によって実験的に評価すると共に,前述の数値計算モデルの妥当性を確認する.試験と計算に差異がある場合には,押出成形法の圧力に起因した違いであると予測されるため,微細構造のキャラクタリゼーションを実施する.(3)Aspen Plusによるプロセス評価 COMSOL Multiphysicsにより開発した計算モデルによって実機相当にスケールアップしたLSの挙動をモデル化し,単位操作としてAspen Plusに組み込む.システム解析によって製鉄所のCCUによるCO2排出削減量を数値的に評価する

  • エネルギー供給に関する萌芽技術のコスト構造分析

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2018年03月
     

     概要を見る

    本研究では、エネルギーに関する萌芽技術の抽出や、コスト構造の調査を行った。計量書誌分析を用いて、研究開発動向の可視化および萌芽的研究領域の抽出した。研究動向を比較評価することで、国内の研究は工学分野に偏っており、自然科学・人文社会科学における国際的な研究成果が少ないことが分かった。また、原子力安全技術、CCS、水素・蓄電池等の導入により、軽水炉、火力発電、再生可能エネルギーのコストが概ね2-3倍程度になることが分かった。加えて、島嶼地域における事例研究を通じ、社会導入における課題を検討した。今後は、エネルギーシステムの設計に基づいたコスト・価値評価、研究開発戦略の立案が必要である

  • 3Dプリンタを用いた三相界面の微細構造作製による固体電解質形燃料電池の性能向上

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2017年03月
     

     概要を見る

    固体電解質形燃料電池において,ネットワークの断裂しない理想的な三相界面の立体的な微細構造を3Dプリンタによって形成すべく,電極,電解質および焼成後に空隙を形成させるための空隙補填剤の三種類のインクジェット用インクを,ノズルからの吐出性と高速な積層体形成の観点から,高濃度,高分散,粘性係数を評価関数として最適化されるように主剤となる溶質,溶媒,分散剤等の種類,濃度および配合比を調整した結果,25μm程度のピッチで完全なネットワークを確保した複数層の三相界面の形成に成功した

  • 炭素循環製鉄用CO2吸収材の形状設計に関する研究

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2017年03月
     

     概要を見る

    申請の通り,製鉄プロセスにおける高温CO2分離回収技術の適用を目的に,リチウムシリケート(以下LS)粉体の焼成および成形方法の確立し,数値計算にて最適設計された円筒形状ペレットの性能確認試験を実施した.化学反応と多孔質体内物質移動を連成した反応帯形成モデルを構築し,吸収挙動の予測精度を向上させた上で,設計に用いた.設計通りに焼成したペレットは650℃・CO2濃度30%の条件下のTG-DTAで,初期の吸収は10分で終了し,5回目の吸収では78.4%の容量を保った.さらに,熱物質移動を考慮した充填層反応器での吸収挙動を模擬した結果,CO2吸収量および反応熱のピークの推移は実験結果と概ね一致した

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 実構造をベースとした燃料電池用ガス拡散層の有効熱伝導度の計測・解析

    第53回電池討論会  

    発表年月: 2012年11月

  • 実構造をベースとした燃料電池用ガス拡散層の有効拡散係数の計測・解析

    第53回電池討論会  

    発表年月: 2012年11月

  • 実構造をベースとした燃料電池用ガス拡散層の有効電子伝導度の計測・解析

    第53回電池討論会  

    発表年月: 2012年11月

  • Experimental study on CO2 solubility in aqueous Piperazine/alkanolamines solutions at stripper conditions

    GHGT11  

    発表年月: 2012年11月

  • 2成分系混合吸収液におけるCO2吸収速度に与えるpHの影響

    化学工学会第44回秋季大会  

    発表年月: 2012年09月

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 電気化学デバイスの電極電解質界面の効率的な作製方法

    2020年  

     概要を見る

     固体酸化物形燃料電池(SOFC)の出力密度向上による原材料費の削減が望まれる.SOFCのアノード側反応は電子,酸化物イオン,燃料ガスが輸送経路の断裂無く介在する有効な三相界面(TPB)でのみ生じる.有効なTPB密度増大による出力密度向上を達成すべく,付加製造技術によるTPBの井桁構造作製を目標とした.水溶・熱可塑性樹脂で構成される型へスラリーを充填の後,樹脂のみ除去することで所望の構造を得る.樹脂は型の作製条件よりPVA・PLAを選定した.型からの流出が無く充填可能なスラリーを分散媒量により調整,バインダーとしてPVBを10 wt%添加することで各除去工程の課題を解決した.型およびスラリーの調整,焼結・除去方法を確立し,2材料の井桁構造体の作製に成功した.

  • 電気化学デバイスの電極電解質界面の構造最適化

    2019年  

     概要を見る

    固体酸化物形燃料電池(SOFC)の出力密度向上による原材料費の削減が望まれる.SOFCのアノードにおける反応は電子,酸化物イオン,燃料ガスがネットワークの断裂無く介在する有効な三相界面(TPB)のみで生じる.3DプリンタによりTPBの微細構造を作製し,有効なTPB密度増大による出力密度向上を目標とした.発電試験結果から拡散抵抗の増大により出力密度向上に至らなかったため,基板内空隙率30%を目標とし造孔剤添加量の調整により改善を図った.材料変更に伴う電解質層に発生した欠陥は基板脱脂温度を1100 ℃に変更することで抑制した.拡散抵抗低減が見込める空隙率を有し,3Dプリンティングによる微細構造を含む単セルの作製工程を確立した.

  • 3Dプリンタによる固体酸化物形燃料電池の三相界面微細構造の作製

    2018年  

     概要を見る

    固体酸化物形燃料電池(SOFC)は発電効率が高く,分散電源として有望であるが,製造コストが高く,普及の障害となっている.SOFCのコスト分析では原材料費が多くを占めており,出力密度の向上によるによる原材料費の削減が必要である.SOFCの電池反応は電子,酸化物イオン,燃料ガスの3つのネットワークが途切れなく出会う場である有効な三相界面(TPB) にのみ生じ,その形成状態は発電性能に大きな影響を与える.微細構造を3D プリンタで立体的に形成することで,有効なTPB の増大と出力密度の向上が見込める.そこで本研究ではインクジェット式3DプリンタであるDimatixに電池材料微粒子が溶媒中に良好に分散されたインクを給してセルの燃料極/電解質間にTPBの拡大を目的とした微細構造の実装を目指した.微細構造を実装したセルは①燃料極基盤を作製し,②その上に微歳構造の積層および加熱脱脂,③その後電解質の焼結,④さらに空気極の焼結をして得る.②の微細構造の積層においてDimatixの吐出可能なインクが低粘度に限られるため,液滴が基盤に着弾すると液滴は水平方向に広がり積層幅が50μm程度になるが,鉛直方向の高さは1μm以下となる.この制限から微細構造は多孔質燃料極と緻密電解質の線が交互に並んだ線状構造体を積層し,その上に90度回転させた同様の線状構造体の積層を繰り返すものとした.また本研究においてDimatixによる吐出実績のない燃料極インクを添加する造孔材の粒径とインク粘度への影響からアクリル粒子を選定・調整した.さらに,微細構造のパラメータである線幅,線厚みが燃料極間における過電圧に与える影響を数値計算で予測しながら形状を決定した.②微細構造の積層,加熱脱脂後および③の電解質の焼結後の顕微鏡観察によりクラックフリーの構造体を確認し,ドライメタンによる600℃での発電試験により302mW/cm2の最大出力密度が得られたことから,微細構造を実装したSOFCの作製工程を確立した.

  • 発熱粒子の充填層内壁面熱伝達の実験的評価と次元解析に基づく一般化

    2018年  

     概要を見る

    種子島島内のゼオライトを用いた未利用熱蓄熱輸送システムにおける出熱装置として,水蒸気吸着熱を利用したゼオライトボイラが考案されている.内部の伝熱過程の支配因子の1つに粒子と管壁間の熱伝達が挙げられるが,従来までの伝熱モデルでは発熱を仮定しておらず,発熱により変化するとの報告もある.そこで本研究では,ゼオライトボイラを模擬した充填層反応器により発熱下における温度変化を非定常で計測すると共に,従来までの伝熱モデルを組み込んだ数値解析を実施した.その結果,数値解析結果は実験結果の温度履歴を概ね模擬できたことから,従来までの伝熱モデルはゼオライトボイラに適用可能であることが明らかになった.

  • SOFCの性能向上を目指した3Dプリンタによる三相界面の微細構造作製

    2017年   吉田誠, 梅津信二郎

     概要を見る

    コージェネレーションシステムの原動機として利用されているSOFCのさらなる普及には出力密度向上による原材料費の削減が必要である.本研究では3Dプリンタを用いて有効なTPBが100%となる微細構造の作製を検討し,単位体積当たりの反応場の増大による出力密度の向上を目標としている.共焼結時における応力分布に起因するクラックを回避するため焼結工程を追加、さらに粒子間の結合剤となるスラリーのバインダーを高い粘着性を示すPVBに変更した.その結果,スラリーの吐出回数増によって高く積層可能で,共焼結後のレーザー顕微鏡による観察からクラックのない柱状焼結体を電解質層上に確認した.

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現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年
    -
     

    日本機械学会 関東支部 商議員 2014年~

  • 2014年
    -
     

    日本機械学会 動力エネルギー部門 企画委員 2014年~

  • 2009年
    -
    2013年

    日本技術士会 機械部会幹事 2009年~2013年

  • 2008年
    -
    2013年

    日本技術士会  機械部会幹事

  • 2013年
    -
     

    化学工学会 次世代エネルギー社会検討委員会 副委員長 2013年~

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社会貢献活動 【 表示 / 非表示

  • 日本経済新聞

    日本経済新聞 

    2012年03月
    -
     

     概要を見る

    日曜に考える イノベーション エネルギーの質の向上へ

  • 日本経済新聞

    日本経済新聞 

    2012年03月
    -
     

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    日曜に考える イノベーション エネルギーの質の向上へ

  • AERA

    AERA 

    2012年02月
    -
     

     概要を見る

    脱東電で電気代節約

  • 日本経済新聞

    日本経済新聞 

    2011年09月
    -
     

     概要を見る

    経済教室 ゼミナール欄 エネルギーと技術17

  • 日本経済新聞

    日本経済新聞 

    2011年09月
    -
     

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    経済教室 ゼミナール欄 エネルギーと技術17

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