プラズマを利用したメタンハイドレートからの水素生成

使用等离子体从甲烷水合物中产生氢气

基本信息

批准号：
21656059
负责人：
野村信福
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Ehime University (2010)Okayama University (2009)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656059/
关键词：
熱工学プラズマ加工プラズマ・核融合ナノ材料水素

项目摘要

本研究の目的は,油や廃油などの有機溶媒,あるいは,低温高圧下で安定に存在するクラスレートハイドレートをマイクロ波プラズマによって分解し,水素ガスを燃料ガスとして回収することである.さらに,炭素成分を固形化して回収することによるゼロエミッション水素生成技術の確立を目指している.本研究では,その基礎研究として,2.45GHzのマイクロを使って,ハイドレートの分解実験を実施し,水素ガスの回収能力を調べた.マイクロ波の照射装置として,市販の電子レンジを使用した.シクロペンタンと純水から成るハイドレートが電子レンジに置かれ,その上部からアンテナ型電極を差し込むことで,大気圧プラズマプラズマを発生させた.その結果,ハイドレートがプラズマ分解され,純度65%の水素ガスが発生することが明らかになった.また,マイクロ波電力のうち,ハイドレートの分解に使われるエネルギーは投入エネルギーの約7%であることが明らかになった.次に,海底深くに存在するメタンハイドレートを分解・回収する目的で,長い同軸ケーブルを用いて,その同軸ケーブル先端でプラズマを発生させる実験を実施した.同軸ケーブルは内部導体,絶縁体であるポリエチレン,その外側に外導体である網組み線と保護被覆であるビニールによって構成されているので,液体中でプラズマを発生させる電極構成を満足している.40k Paから大気圧の環境下で同軸ケーブル先端から27.12MHzのプラズマが発生できることを確認した.発光強度の分析から,電子温度が大気圧下で,約3500Kであることが明らかになった.

本研究的目的是利用微波等离子体分解在低温高压下稳定存在的油和废油等有机溶剂或笼形水合物，并回收氢气作为燃料气体，我们的目标是建立零排放氢气。通过固化和回收碳成分的生产技术。在本研究中，作为基础研究，我们使用2.45GHz微波进行了水合物分解实验，并研究了氢气回收能力。使用市售微波炉作为微波照射装置将由水组成的水合物放入微波炉中，然后将水合物分解。将天线型电极插入水合物的顶部以产生大气压等离子体。结果表明，水合物被等离子体分解，产生了纯度为65%的氢气。另外，在微波功率中，用于分解水合物的能量是。表明存在于深部的甲烷水合物。海底，被分解和回收。为了实现这一目标，我们进行了一项实验，其中使用长同轴电缆在长同轴电缆的尖端产生等离子体，因为它是由乙烯基涂层制成的，因此满足在液体中产生等离子体的电极配置。40k。证实在Pa大气压下，同轴电缆尖端可以产生27.12MHz等离子体。发射强度分析表明，大气压下电子温度约为3500K。