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研究内容RESEARCH TOPICS


現代文明は大量の化石燃料の消費によって成り立っています。日本では1人1年当たりで、約700 kgの液化天然ガス、約1660 Lの石油、約1.45 tの石炭を消費しており、その結果約9.57 t/人/年もの二酸化炭素を排出しています(2012年度統計)。今後の私たちにとって真に持続可能な社会実現のために、化石燃料利用の徹底した高効率化と再生可能エネルギーの大幅な利用拡大を図ることが必要不可欠です。そのために当研究室では、以下の研究課題について取り組んでいます。

1. ガス化による石炭高効率利用
2. 藻類からの栄養素循環型燃料生産技術の開発

研究キーワード
石炭・バイオマスの熱分解とガス化
流動層反応器の流動と反応速度解析
石炭火力発電、石炭ガス化複合サイクル発電
省エネルギープロセス開発とコスト計算
微細藻類
水熱液化技術


研究内容
ガス化による石炭高効率利用
 世界の一次エネルギーの約40%は石炭で供給されています。石炭の高度利用技術として、石炭をH2, COを中心した気体燃料に変換するガス化技術があります。
 当研究室では、ガス化炉の熱源として、ガスタービンや燃料電池の排熱を利用したエクセルギー再生ガス化による次世代高効率発電・油分生成システム実現のため、流動層型ガス化炉の開発と、全体システムの設計を行っています。 また、石炭・バイオマス利用の際に重要である乾燥工程の省エネルギー化と経済性評価の研究と流動層による排ガス処理の研究も行っています。

★研究テーマ
1-1) 高効率次世代石炭ガス化発電システムの設計と開発
1-2) ダウナー型石炭熱分解反応器の開発
1-3) 省エネルギー乾燥技術の開発と経済性評価



図 石炭のエクセルギー再生ガス化プロセス概念図
藻類からの栄養素循環型燃料生産技術の開発 地球の持続可能性を考えると、長期的には太陽エネルギーを効率よく変換・貯蔵するシステムの構築が必要です。現在は光合成によるバイオマス製造とその利用、太陽電池・太陽熱・風力による発電、水分解による水素製造、二酸化炭素還元による有機燃料の合成などの技術開発が行われています。
 当研究室では、高効率とされる藻類からの燃料製造大規模プロセスについて、化学システム工学の視点から物質・エネルギー収支に着目し経済合理性のある技術・社会システムの設計をしています。
さらに実験では、実用化の鍵となる、栄養素回収可能な高効率油抽出技術と 高効率バイオ転換技術の開発を行っています。

★研究テーマ
2-1) 大規模燃料生産全体システムの設計と経済性評価
2-2) 栄養素回収可能な高効率油抽出技術の開発
2-3) 高効率バイオ油転換技術の開発


図 藻類からの燃料油製造プロセスと課題

東京農工大学 伏見研究室

〒184-8588
東京都小金井市中町2-24-16

TEL 042-388-7062
E-mail: cfushimi at cc.tuat.ac.jp